Jump to content
  • PLC programming technology and HMI interface design Russian database

    PLC, DCS, HMI and SCADA product application technical articles

    leizuofa
    Разработайте эффективную программу релейной логики ПЛК, которая делает выборку аналогового входа (I:1.0) с частотой 2 Гц и выводит среднее значение на аналоговый выход O:1.0 каждые две секунды.
    Логика релейной логики выборки аналогового входа ПЛК


    leizuofa
    Напишите следующую программу ПЛК для включения или выключения выходов на основе событий.
    Определенный переключатель (I:1/0) должен запустить процесс.
    Процесс должен выполняться в течение 30 секунд, останавливаться на 10 секунд, а затем повторяться, пока переключатель I:1/0 остается замкнутым.
    Открытие I:1/0 в любое время приводит к сбросу всех таймеров и отключению всех выходов. Выход O:2/0 должен быть включен в течение 30-секундного периода работы, а выход O:2/1 должен быть включен в течение 10-секундного периода остановки.
    Во время периода работы один выход O:2/2 управляется входом I:1/1. Если I:1/1 открыт (в начале периода работы), O:2/2 должен быть выключен в течение первых 5 секунд, а затем включен в течение 10 секунд.
    Если I:1/1 закрыт (в начале периода работы), O:2/2 должен быть выключен в течение первых 10 секунд, а затем включен в течение 15 секунд.
    Изменение I:1/1 после начала периода работы не должно изменить указанную выше последовательность. Выход O:2/2 всегда должен быть выключен в течение периода остановки.
    Включение или отключение выходов ПЛК


    leizuofa
    Напишите программу таймеров ПЛК для следующего примера ПЛК.
    Таймеры ПЛК
    Создайте схему синхронизации ПЛК, которая будет выводить (используя выход O:2/0) 0,5-секундный импульс каждые две секунды (т. е. включен на 0,5 с, затем выключен на 2 с).
    Если переключатель (используя I:1/0) замкнут, и 1-секундный импульс каждые две секунды, если переключатель разомкнут.
    Лестничная логика


    leikang
    Когда запускается электродвигатель, он потребляет большой ток, обычно в 5-6 раз больше обычного.
    В двигателях постоянного тока нет обратной ЭДС при запуске, поэтому начальный ток очень высок по сравнению с обычным током.
    Для защиты двигателя от этих высоких пусковых токов мы используем пускатель «звезда-треугольник».
    Просто при подключении «звезда» напряжение питания двигателя будет меньше. Поэтому мы используем подключение «звезда» во время запуска двигателя, после работы двигателя мы изменим подключение со звезды на «треугольник», чтобы получить полную скорость двигателя.
    Пускатель двигателя «звезда-треугольник»
    На следующем рисунке показаны соединения обмоток в конфигурации «звезда» и «треугольник» по одному.

    Можно увидеть, что при подключении «звезда» один конец всех трех обмоток закорочен для создания точки звезды, а другой конец каждой обмотки подключен к источнику питания.
    В конфигурации «треугольник» обмотки соединены таким образом, чтобы образовался замкнутый контур.
    Подключение каждой обмотки показано на рисунке выше. В реальном двигателе трехфазные соединения предусмотрены в следующем порядке, как показано

    Таким образом, чтобы выполнить подключение обмотки по схеме звезда и треугольник в реальном двигателе, подключение показано выше.

    Главный контактор используется для подачи питания на обмотки. Он должен быть включен все время. Изначально контактор звезды замкнут, а контактор треугольника разомкнут. Это создает обмотки двигателя в конфигурации звезды.
    Когда двигатель набирает скорость, контактор звезды размыкается, а контактор треугольника замкнут, превращая обмотки двигателя в конфигурацию треугольника.
    Контакторы управляются с помощью ПЛК. В следующем разделе руководства по ПЛК будет объяснено программирование релейной схемы для пускателя двигателя звезда-треугольник.
    Программа ПЛК для пускателя двигателя звезда-треугольник:

    ПЛК Ladder Logic

    Строка 1 Главный контактор:
    Главный контактор зависит от нормально разомкнутой входной кнопки запуска (I1), нормально замкнутой кнопки остановки (I2) и нормально замкнутого реле перегрузки.
    Это означает, что главный контактор будет включен только в том случае, если нажата кнопка запуска, пока не нажата кнопка остановки и не активировано реле перегрузки. Нормально разомкнутый вход с именем (Q1) добавляется параллельно кнопке запуска I1.
    Таким образом создается кнопка, что означает, что после запуска двигателя он будет оставаться запущенным, даже если отпустить кнопку запуска
    Строка 2 Контактор звезды:
    Контактор звезды зависит от главного контактора, нормально замкнутых контактов таймера (T1) и нормально замкнутых контактов выходного контактора треугольника (Q3).
    Таким образом, контактор «звезда» будет включен только в том случае, если главный контактор включен, выход времени не активирован и контактор «треугольник» не активирован.
    Таймер T1:
    Таймер T1 измеряет время, по истечении которого должно быть изменено соединение обмоток пускателя «звезда-треугольник». Он начнет отсчет времени после подачи питания на главный контактор.
    Ступень 3 Контактор «треугольник»:
    Контактор «треугольник» будет включен, когда главный контактор (Q1) включен, таймер T1 активирован, а контактор «звезда» (Q3) обесточен.
    Также см. Программирование кнопки и другие требования для простого пускателя двигателя, которые объясняются в Учебнике по ПЛК: Пускатель двигателя
    Примечание: эта публикация предназначена только для образовательных или справочных целей. Для цепи под напряжением будут некоторые дополнения к вышеуказанной схеме, такие как связанные с безопасностью, в соответствии с применением, некоторые блокировки и т. д.

    leikang
    Разработайте программу ПЛК для управления уровнем воды в резервуаре для хранения воды путем включения и выключения сливного насоса в зависимости от низкого и высокого уровней.
    Программа ПЛК для управления уровнем воды

    Описание логики
    Авто: если на панели локального управления выбран автоматический режим, насос будет логически управляться на основе переключателя низкого уровня и переключателя высокого уровня Ручной: если на панели локального управления выбран ручной режим, то независимо от состояния переключателя низкого уровня и переключателя высокого уровня насос будет управляться вручную с помощью кнопки ВКЛ/ВЫКЛ на панели локального управления. Когда уровень воды достигает низкого уровня, насос останавливается. Если уровень воды достигает высокой точки, насос запускается, чтобы можно было слить воду и, таким образом, понизить уровень. Панель индикации: эта панель содержит светодиоды для отображения состояния управления уровнем воды. Она имеет сигналы работы насоса, низкого уровня и высокого уровня Если насос работает, то загорается индикатор состояния работы насоса. затем, если активирован переключатель низкого уровня, то загорится индикатор состояния низкого уровня. если активирован переключатель высокого уровня, то загорится индикатор состояния высокого уровня. Релейная логика ПЛК
    Выбран ручной режим, положение ВЫКЛ и вода на низком уровне

    Выбран ручной режим и вода между низким и высоким уровнями

    Выбран автоматический режим и активирован переключатель высокого уровня


    leikang
    Учебники по программированию ПЛК для логики конвейерного двигателя ПЛК или управления конвейерной лентой с использованием программируемого логического контроллера (ПЛК).
    Логика конвейерного двигателя ПЛК

    Цель: последовательные задачи следующим образом
    При нажатии кнопки ПУСК Двигатель будет запущен Индикаторная лампа RUN (зеленая лампа) будет активирована Двигатель работает, поэтому коробка начнет движение Датчик приближения определит, когда коробка достигнет другого конца Двигатель будет остановлен Индикаторная лампа RUN (зеленая лампа) будет деактивирована Индикаторная лампа STOP (красная лампа) будет активирована Кнопка аварийного останова будет использоваться для остановки двигателя в любое время. Схема реле

    R : Индикаторная лампа STOP, G : Индикаторная лампа RUN, M : Двигатель, OL : Реле перегрузки (реле защиты двигателя), LS1 : Бесконтактный выключатель, PB1 : Кнопка запуска, PB2 : Кнопка аварийной остановки, CR : Реле-контрактор Последовательность работы
    Кнопка запуска активирована. CR1-1 замыкается для запечатывания CR1 или для фиксации команды запуска CR1-2 размыкается, выключая красный индикатор остановки CR1-3 замыкается, включая зеленый индикатор работы CR1-4 замыкается для подачи питания на стартер двигателя и двигатель Коробка/упаковка перемещается, и бесконтактный выключатель (LS1) обнаруживает коробку, когда она достигает и обесточивает катушку CR1 CR1-1 размыкается для размыкания контакта запечатывания (незафиксированная команда запуска) CR1-2 замыкается, включая красный индикатор CR1-3 размыкается, выключая зеленый индикатор CR1-4 размыкается для отключения питания катушки стартера, остановки двигателя и завершения последовательности ПЛК Ladder Logic


    leikang
    Я всегда удивляюсь, как система автоматизации, такая как ПЛК или РСУ, выполняет масштабирование для датчика? Или даже иногда думаю о простых методах масштабирования полевого передатчика для преобразования любого типа выходного сигнала датчика в стандартный 4-20 мА.
    Например, рассмотрим преобразователь температуры, и мы все знаем, что с помощью простой формулы мы можем вычислить эквивалентную температуру из выходного сопротивления датчика RTD. А в случае термопары требуется сложный алгоритм для преобразования ее выходного милливольта в эквивалентную температуру.
    Итак, теперь вопрос в том, как ПЛК, РСУ или передатчик выполняют масштабирование?
    Давайте подробно обсудим масштабирование.

    Как ПЛК выполняет масштабирование для датчика?
    Масштабирование — это процесс получения сигнала, например, переменной процесса, напряжения или выходного тока с датчика, и применения вычислений для представления этого сигнала в более удобной форме в терминах инженерных единиц, таких как PSI, °F или %RH, оператору в диспетчерской.
    В мире сбора данных используются три распространенных метода, включая линейное масштабирование, масштабирование с отображением и масштабирование по формуле.
    Все три метода имеют свое место и время для использования и будут описаны в этой статье.
    Методы масштабирования
    В этой статье мы рассмотрим три метода масштабирования: линейный, картографический и формульный.
    Эти три метода немного пересекаются, как мы объясним далее, но они являются основными методами, используемыми в мире сбора данных.
    Чтобы дать краткий обзор этих трех методов и того, для чего они лучше всего подходят, мы составили таблицу ниже.

    В некоторых случаях, когда масштабирование на основе формулы недоступно, сопоставление иногда может использоваться для предварительного определения таблицы на основе необходимой формулы и наоборот.
    Также стоит отметить, что при работе с датчиком, имеющим аналоговый выход, единицы измерения, указанные для этого датчика, не являются фиксированными.
    Например,
    если ваш датчик имеет выход 4–20 мА для диапазона от -40 до 100 °C, было бы так же легко масштабировать выход в градусы Фаренгейта, сказав, что единица измерения имеет диапазон от -40 до 212 °F. Мы подробнее рассмотрим это в следующем разделе.
    Линейное масштабирование
    Метод линейного масштабирования должен напомнить вам несколько дней назад на базовой алгебре. Он использует старую форму наклона-пересечения «y = mx + b», где
    y — ваш выход (также известный как значение инженерных единиц), x — ваш вход (будь то напряжение, миллиамперы и т. д.), m — ваш наклон (также известный как масштабный коэффициент), а b — ваш y-пересечение (также известный как смещение). Как уже говорилось ранее, линейное масштабирование лучше всего работает с линейными выходами напряжения или тока, в которых минимальные и максимальные выходы представляют собой определенные значения вместе с диапазоном датчиков.
    Если вы немного подзабыли, не бойтесь, мы приведем вам пару примеров, чтобы освежить знания.
    Пример 1
    Давайте рассмотрим датчик уровня с диапазоном от 0 до 100 футов водяного столба и выходом постоянного тока от 0 до 10 В. Эти характеристики говорят нам о двух вещах:
    Выход 0 В представляет измерение 0 футов водяного столба и Выход 10 В представляет измерение 100 футов водяного столба. Лучше всего начать с вашего масштабного коэффициента, или m в уравнении. Коэффициент m можно решить, используя формулу наклона
    m = (y2-y1) / (x2-x1)’ и выбрав две точки на линейной шкале.
    После того, как масштабный коэффициент был определен, мы просто подставляем значение m обратно в формулу наклона-пересечения и используем одну из наших точек для расчета нашего смещения.

    1. Мы будем использовать две точки (0, 0) и (10, 100) для расчета масштабного коэффициента или m.
    m = (y2-y1) / (x2-x1) = (100 – 0) / (10 – 0) = 100 / 10
    Поэтому m = 10
    2. Теперь мы будем использовать формулу наклона-пересечения и точку (0, 0) для расчета смещения или b.
    y = mx + b, где y = 0, x = 0, m = 10, а b неизвестно.
    0 = 10(0) + b = 0 + b
    Поэтому b = 0
    3. Всегда полезно проверить, что ваш масштабный коэффициент и смещение верны, подставив нашу вторую точку в наше готовое уравнение, которое в данном случае равно (10, 100).
    y = mx + b, где y = 100, x = 10, m = 10, а b = 0.
    100 = 10(10) + 0 = 100
    Учитывая, что эта арифметическая операция верна, мы проверили, что наш масштабный коэффициент и смещение верны.
    Пример 2
    Учитывая, что пример с 0 до 10 В довольно прост, давайте перейдем к чему-то более сложному, например, к выходу с током от 4 до 20 мА.
    Мы по-прежнему будем использовать датчик уровня с диапазоном от 0 до 100 футов водного столба, но на этот раз мы будем использовать выход от 4 до 20 мА. Эти характеристики снова говорят нам две вещи:
    Выход 4 мА представляет измерение 0 футов водного столба и Выход 20 мА представляет измерение 100 футов водного столба. Мы рассмотрим этот пример таким же образом, как и предыдущий, сначала найдя масштабный коэффициент, а затем подставив несколько чисел для расчета смещения.

    1. Мы будем использовать две точки (4, 0) и (20, 100) для расчета масштабного коэффициента или m.
    m = (y2-y1) / (x2-x1) = (100 – 0) / (20 – 4) = 100 / 16
    Следовательно, m = 6,25
    2. Теперь мы воспользуемся формулой наклона-пересечения и точкой (4, 0) для вычисления смещения или b.
    y = mx + b, где y = 0, x = 4, m = 6,25, а b неизвестно.
    0 = 6,25(4) + b = 25 + b
    Поэтому b = -25
    3. Всегда полезно проверить, что ваш масштабный коэффициент и смещение верны, подставив нашу вторую точку в наше готовое уравнение, которое в данном случае равно (20, 100).
    y = mx + b, где y = 100, x = 20, m = 6,25, а b = -25.
    100 = 6,25(20) + (-25) = 100
    Учитывая, что эта арифметическая операция верна, мы проверили, что наш масштабный коэффициент и смещение верны.
    Масштабирование с отображением
    Техника масштабирования с отображением часто встроена и предварительно запрограммирована для входов, таких как термопары, Pt100/1000 и другие резистивные датчики температуры.
    Например, когда вы настраиваете свою систему сбора данных для измерения термопары типа K, система уже знает, какой выходной милливольт термопары соответствует какой температуре.
    Этот пример применим не только к термопарам типа K, но и к любому типу обычно используемых резистивных датчиков температуры или другим связанным датчикам.
    Однако есть некоторые случаи, в которых нам потребуется создать собственную таблицу сопоставления.
    Один из таких случаев — когда мы работаем с системой сбора данных, которая не настроена предварительно для использования с резистивными датчиками температуры. Это не очень распространенная ситуация, с которой мы сталкиваемся, но ее стоит упомянуть. Другой случай — когда у нас есть нелинейная функция, а масштабирование на основе формулы недоступно или является кусочной функцией. Хорошим примером этого может служить использование датчика уровня для расчета объема резервуара в нелинейном резервуаре. Обычно, когда мы хотим узнать объем жидкости в резервуаре, мы измеряем глубину или уровень резервуара.
    Зная это, мы можем рассчитать объем жидкости. Если бы резервуар имел плоское дно и был одинакового диаметра и высоты, то этот расчет был бы простым, и мы могли бы использовать линейное масштабирование, как указано выше.
    Однако, как правило, эти резервуары имеют округлую форму, и уровень жидкости не коррелирует напрямую с объемом жидкости. В этой ситуации мы должны использовать масштабирование с отображением и немного математики, чтобы достичь желаемого результата.

    В нашем примере мы будем использовать горизонтальный цилиндрический резервуар диаметром 5 футов и длиной 10 футов.
    Существует ряд сложных тригонометрических формул, используемых для определения заполненного объема такого резервуара, которые мы собираемся пропустить, поскольку они слишком сложны для объема этой статьи. Вместо этого мы выполним расчеты и покажем вам таблицу сопоставления значений.
    Кроме того, для этого примера мы снова будем использовать датчик уровня, но на этот раз с выходом постоянного тока от 0 до 10 В и диапазоном от 0 до 5 футов вод. столба.

    Если это таблица сопоставления, запрограммированная в вашей системе сбора данных, то будет рассчитан объем, а не просто измерена глубина.
    Обычно, чем больше точек в вашей таблице, тем точнее будут расчеты. Чтобы продемонстрировать эту концепцию, давайте используем выходной сигнал 1 В в качестве примера.
    Выходной сигнал 1 В скажет нам, что глубина в резервуаре составляет 0,5 фута. Это составляет приблизительно 76 галлонов. 1 В находится между 0 В и 2 В в нашей таблице, поэтому система сбора данных установит линейную шкалу между этими двумя точками и скажет, что выходной сигнал 1 В равен 104,5 галлона, что почти на 30 галлонов меньше! Масштабирование по формуле
    Этот метод может стать одним из самых мощных методов масштабирования, однако он часто является ресурсоемким, и большинство систем сбора данных, сохраняющих данные с высокой скоростью, не могут справиться с этим процессом.
    Для систем сбора данных, которые не могут выполнять масштабирование по формуле, есть две альтернативы:
    Сохранение необработанных значений и применение требуемых формул к данным после сохранения данных из системы сбора данных. Обычно это можно сделать в программном обеспечении, таком как Microsoft Excel. Использование программируемого калькулятора сигналов. Этот тип устройства можно настроить для обработки нескольких входов с помощью определяемой пользователем формулы и предоставления линейного выхода. Существует множество потенциальных применений масштабирования по формуле. Мы рассмотрим два возможных сценария для этого метода: объем вертикального цилиндрического резервуара и перепад давления.
    Пример 1
    Для вертикального цилиндрического резервуара объем заполнения можно рассчитать по формуле «V = π r2 f », где
    V — заполненный объем, r — радиус резервуара, f — высота заполнения. Допустим, диаметр нашего резервуара составляет 5 футов, а высота — 10 футов. Давайте снова используем датчик уровня для нашего примера с диапазоном от 0 до 10 футов водяного столба и выходом постоянного тока от 0 до 5 В.
    Датчик уровня дает нам высоту заполнения или f. Из этой высоты заполнения мы можем напрямую рассчитать объем заполнения или V. Мы будем использовать некоторые из тех же методов линейного масштабирования, чтобы получить f, и применять вычисления поверх этого.

    1. Сначала мы рассчитаем линейное масштабирование для высоты заполнения или f. Я пропущу несколько шагов, так как мы рассмотрели это в первом разделе.
    y = f = 2x, где x — выходное напряжение датчика.
    2. Теперь мы можем заменить f в формуле вертикального цилиндрического резервуара на 2x.
    V = π r2 f = π (2,5)2 (2x) = π 12,5x
    Пример 2
    Второй сценарий, который мы будем использовать для объяснения метода масштабирования формулы, — это дифференциальное давление.
    Очевидно, что существует ряд датчиков дифференциального давления, которые дают линейный выходной сигнал, но по опыту я могу сказать вам, что существует множество вариантов использования этого метода расчета дифференциального давления.
    В этом примере мы будем использовать два датчика с диапазоном от 0 до 100 фунтов на кв. дюйм и выходом от 0 до 10 В постоянного тока.
    Один будет помещен в сосуд под давлением, погруженный под воду, а другой будет помещен снаружи этого сосуда. Дифференциальное давление определит величину силы, которая будет оказываться на стенки сосуда.
    Расчеты здесь очень просты. Просто вычтите одно из другого.
    Pдифференциал = Pвнешний – Pвнутренний
    Вывод
    Существуют три наиболее часто используемых метода масштабирования выходных сигналов датчика:
    Линейное масштабирование, Картографическое масштабирование и Формульное масштабирование. Сдвиговый регистр ПЛК Как вы можете видеть, существует множество случаев, когда может работать более одного из этих методов, и лучший выбор обычно зависит от оборудования/программного обеспечения, с которым вы работаете.
    Линейное масштабирование является самым простым в работе, однако датчики с линейными выходами, как правило, более дороги, поскольку для линеаризации необработанного выходного сигнала от преобразователя требуется дополнительное оборудование.
    Картографическое масштабирование используется чаще, чем мы склонны замечать. Всякий раз, когда резистивный датчик температуры выдает вам показания температуры, где-то на этом пути работает масштабирование по карте.
    Масштабирование по формуле очень эффективно, но требует конфигураций оборудования/программного обеспечения.

    leikang
    Теперь мы обсуждаем, как управлять двигателем ПЛК? Прежде чем перейти к статье, давайте предположим некоторые условия.
    ПЛК должен запустить двигатель при нажатии кнопки «Пуск». У него есть три блокировки: высокая вибрация двигателя, перегрузка и высокая температура двигателя.
    если активируется какая-либо из блокировок, ПЛК должен немедленно остановить двигатель.
    ПЛК должен остановить двигатель, если нажата кнопка «Стоп».
    Логика отключения ПЛК или блокировка должны быть включены только тогда, когда двигатель находится в удаленном режиме.
    Управление двигателем ПЛК

    На рисунке выше: красные светодиодные индикаторы на входных и выходных платах ПЛК указывают, включены ли соответствующие каналы ввода-вывода.
    Примечание:
    На рисунке выше сигналы локальной панели управления не показаны. Локальная панель управления напрямую подключена к фидеру двигателя. Питание 24 В постоянного тока напрямую подключено (в общем случае будут использоваться предохранители или барьеры, питание будет распределяться через шину) Входы ПЛК
    Кнопка запуска Кнопка остановки Высокая вибрация Высокая температура Отключение при перегрузке Обратная связь по запуску Локальное/дистанционное состояние Выходы ПЛК
    Команда запуска (дистанционный запуск) Команда остановки (дистанционный останов) Разрешение запуска (опционально) Двигатель представляет собой трехфазное устройство с питанием 415 В переменного тока. Поэтому по умолчанию высоковольтное оборудование будет питаться от подстанций или центров управления двигателями (MCC), которые обслуживаются электросетью.
    Поэтому мы считаем, что этот двигатель подключен к простому фидеру двигателя на подстанции.
    Обычно фидер двигателя имеет входы с поля (локальная панель управления) и также ПЛК. Которые показаны на рисунке ниже.

    Примечание: на панели фидера двигателя могут быть индикации запуска, остановки и других отключений, таких как перегрузка и т. д., которые не показаны на рисунке. Они монтируются на панели фидера двигателя (в дополнение к LCP).
    Если фидер двигателя получает команды запуска и остановки от ПЛК, то мы называем их сигналами удаленного запуска и удаленной остановки.
    Аналогично, если фидер двигателя получает команды запуска и остановки от локальной панели управления (LCP), которая установлена в полевых условиях (рядом с двигателем), то мы называем их сигналами локального запуска и локальной остановки.
    В обычной практике эта LCP также имеет аварийный останов и переключатель выбора локального/дистанционного управления.
    Фидер двигателя также отправляет статус локального/дистанционного управления на ПЛК. Если переключатель выбора локального/дистанционного управления находится в локальном режиме, то фидер двигателя будет учитывать только сигналы от LCP и игнорировать команды от ПЛК.
    Аналогично, если переключатель выбора локального/дистанционного управления находится в удаленном режиме, то двигательный фидер будет учитывать сигналы с удаленного устройства, т. е. ПЛК, и игнорировать сигналы с LCP.
    Например: если переключатель выбора локального/дистанционного управления находится в удаленном режиме. Если полевой оператор нажал кнопку запуска с полевой LCP, то двигатель не будет запущен, так как выбор находится в удаленном режиме.
    В зависимости от состояния переключателя выбора локального/дистанционного управления двигательный фидер будет решать, какие сигналы учитывать, т. е. сигналы ПЛК или LCP.
    Примечание: выбор локального/дистанционного управления не будет применяться для аварийной остановки или команд остановки ни с ПЛК, ни с LCP. Какой бы режим это ни был, команды остановки будут приняты двигателемным фидером и немедленно остановят двигатель. Это проблема безопасности.
    Давайте посмотрим, как ПЛК управляет двигателем.
    Теперь переключатель выбора локального/дистанционного управления находится в удаленном режиме.
    Здесь мы отправляем разрешающий сигнал (разрешение запуска) на двигательный фидер. Для запуска двигателя разрешающий сигнал должен быть исправен, в противном случае фидер двигателя будет обесточен или двигатель не запустится.
    В ПЛК разрешающий сигнал запуска будет использоваться в качестве дополнительной меры безопасности и для проверки состояния блокировки. Если все блокировки исправны, то на фидер двигателя будет отправлен только разрешающий сигнал.
    Обычно мы называем это «разрешающим сигналом запуска», как следует из названия, он требуется только для запуска двигателя, после запуска двигателя состояние этого разрешающего сигнала не будет учитываться фидером двигателя (требуется только для запуска двигателя).
    Это необязательный сигнал. Для двигателей большой мощности будут использоваться разрешающие сигналы запуска. Для двигателей обычной или малой мощности они используются очень редко, опять же, зависит от наших приложений, отрасли, требований и т. д.
    Допустим, что все блокировки исправны, поэтому ПЛК отправляет разрешающий сигнал на фидер двигателя.
    Теперь нажимается кнопка запуска.
    Сначала ПЛК проверяет состояние локального/дистанционного режима, если оно находится в удаленном режиме, то продолжается дальше.
    Снова проверяется наличие активных отключений/блокировок. Если блокировки нет или все работает нормально, то ПЛК отправляет команду запуска на подстанцию, где установлен фидер двигателя.
    В этом примере у нас есть три блокировки: высокая вибрация двигателя, высокая температура двигателя и отключение по перегрузке.
    Обычно двигатели большой мощности оснащены датчиками вибрации и датчиками температуры.
    В нашем примере мы рассматриваем сигналы вибрации как отказоустойчивые, поэтому состояние по умолчанию — нормально замкнутое, если появляется высокая вибрация, то контакт становится нормально разомкнутым, и ПЛК отключает/останавливает двигатель.
    У нас есть еще одна блокировка, которая является отключением по перегрузке, этот вход берется с фидера двигателя. Сигнал температурных датчиков нормально разомкнут, а когда температура высокая, он становится нормально замкнутым, и ПЛК отключает/останавливает двигатель.
    Примечание: отказоустойчивое или состояние контакта по умолчанию, NC или NO, зависит от нашего приложения или требований логики. Здесь мы обсуждаем только пример для понимания концепции.
    После получения команды запуска от ПЛК фидер двигателя будет включен и включит двигатель. После запуска двигателя фидер двигателя отправит обратную связь Run в ПЛК. Обратная связь Run будет отображаться на графике.
    В некоторых ПЛК или в ПЛК безопасности, если обратная связь Run не получена в указанный период времени (например, в течение 5 секунд), ПЛК автоматически отправляет сигналы Stop в фидер двигателя. Это дополнительная функция в обычных приложениях ПЛК (обязательна в ПЛК безопасности).
    Допустим, сейчас наступил высокий уровень вибрации, тогда ПЛК отправляет команду Stop на фидер двигателя, и он немедленно останавливает двигатель. Состояние обратной связи о ходе работы также обновляется соответствующим образом.
    Двигатель будет запущен, когда датчик уровня будет высоким, и снова остановится при низком уровне датчика
    Сокращения:
    MCC: центр управления двигателем или подстанция, где двигатель будет запитан. PLC/DCS: система управления, где двигатель может управляться в соответствии с логикой (автоматически) или в соответствии с действиями оператора (вручную). LCP: локальная панель управления, которая устанавливается в полевых условиях рядом с двигателем, на которой имеются кнопки запуска и остановки.

    leikang
    Цель: понять базовую концепцию логики управления клапаном ПЛК Ladder.
    Целевые пользователи: студенты, техники, новички, инженеры-стажеры.

    Примечание: барьер или реле не показаны на рисунке выше.
    Давайте перечислим требуемые цифровые входы и цифровые выходные сигналы ПЛК:
    Цифровые входы ПЛК:
    Обратная связь открытия клапана Обратная связь закрытия клапана Цифровой выход ПЛК:
    Команда включения клапана Программирование логики управления клапаном ПЛК Ladder
    Для работы любого пневматического клапана требуется подача воздуха КИП. Регулятор воздушного фильтра используется для удаления любой жидкости или твердых частиц, присутствующих в подаче воздуха КИП, и для установки требуемой подачи воздуха на клапан.
    Выход регулятора воздушного фильтра подключается к приводу клапана через электромагнитный клапан. Этот соленоидный клапан используется для управления, т. е. ВКЛ/ВЫКЛ подачи воздуха прибора на привод клапана.

    Рассмотрите соленоидный клапан (SOV) нормально закрытого (NC) типа. В нормальном положении SOV находится в выключенном положении или обесточенном состоянии, поэтому подача воздуха прибора будет заблокирована, поскольку SOV нормально закрыт. Если SOV включен, т. е. ПЛК посылает сигнал, то SOV включается и становится нормально открытым (NO), что позволяет подавать воздух прибора через него.
    Некоторые люди часто путают соленоидный клапан и привод клапана. Они оба разные, SOV управляет (ВКЛ/ВЫКЛ) подачей воздуха прибора, а привод клапана управляет положением клапана либо полностью открытым, либо полностью закрытым.
    Клапаны ВКЛ/ВЫКЛ оснащены либо бесконтактными переключателями, либо концевыми выключателями для определения положения клапана, либо полностью открытым, либо полностью закрытым. Поэтому они подключены к цифровым входам ПЛК. Таким образом, ПЛК может знать состояние клапана в полевых условиях, полностью ли он открыт или полностью закрыт, и отображать его оператору с помощью графики.
    Предположим, что наш клапан ВКЛ/ВЫКЛ нормально открытого типа, т. е. клапан находится в открытом положении. поэтому по умолчанию обратная связь открытия будет отправлена на ПЛК или, можно сказать, концевой выключатель обратной связи открытия или бесконтактный выключатель будет активирован, а выключатель обратной связи закрытия будет в обесточенном состоянии.
    Допустим, ПЛК отправляет команду цифрового выхода на клапан ВКЛ/ВЫКЛ (через барьер или реле). Допустим, у нас есть электромагнитный клапан с питанием 24 В постоянного тока, установленный на клапане ВКЛ/ВЫКЛ.
    Обычно барьер или реле размещаются после модуля цифрового выхода ПЛК. Предположим, у нас есть барьер, первый барьер получает команду модуля цифрового выхода ПЛК (команда ПЛК — это вход барьера), затем барьер активирует свой выход (выход барьера), и барьер отправляет питание 24 В постоянного тока на соответствующий клапан ВКЛ/ВЫКЛ.
    Назначение барьера или реле заключается в том, чтобы изолировать сигналы ПЛК и полевых устройств или в целях безопасности или усилить сигналы питания/напряжения.
    Теперь клапан ВКЛ/ВЫКЛ получает команду ПЛК, т. е. он получает питание 24 В постоянного тока на соленоидный клапан от барьера. Таким образом, теперь соленоидный клапан будет включен и перейдет в нормально открытое (НЗ) состояние. Теперь соленоидный клапан передает подачу воздуха прибора на привод клапана, поскольку он становится нормально открытым.
    Привод клапана получает подачу воздуха прибора и перемещает шток клапана соответствующим образом, и положение клапана изменится с полностью открытого состояния на полностью закрытое. Когда клапан ВКЛ/ВЫКЛ начинает движение штока, то немедленно исчезает обратная связь открытия (бесконтактный переключатель не обнаружит никаких объектов, установленных на штоке).
    После начала движения штока клапана и до достижения закрытого положения обратные связи открытия и закрытия не будут доступны для ПЛК, и мы называем это переходным состоянием. После полного закрытия клапана ВКЛ/ВЫКЛ будет активирован переключатель обратной связи закрытия (близкий или предельный), и сигнал обратной связи закрытия будет отправлен на ПЛК и отображен оператору.
    Примечание: Иногда клапан ВКЛ/ВЫКЛ может застрять в промежутке, поэтому оператор не получит никакой обратной связи на графике, так как оба переключателя обратной связи открытия и закрытия будут определять только полностью открытое или полностью закрытое состояние клапана. Невозможно обнаружить промежуточное состояние клапана.
    Допустим, теперь ПЛК отменяет команду выхода на клапан ВКЛ/ВЫКЛ, т. е. вход барьера будет отключен, поэтому барьер будет обесточен или выход барьера будет ВЫКЛ, питание 24 В постоянного тока будет отключено/снято с электромагнитного клапана.
    При отключении питания электромагнитного клапана SOV меняет свое состояние с НО на НЗ. Электромагнитный клапан становится нормально закрытым, т. е. подача воздуха прибора на привод клапана будет остановлена или отключена. Таким образом, клапан ВКЛ/ВЫКЛ также переходит в свое исходное состояние, т. е. открытое состояние.
    ПЛК может отправлять выходной командный сигнал на основе некоторой логики или входных сигналов в реальном времени. Например: если уровень в бочке достигает высокого аварийного сигнала, то клапан ВКЛ/ВЫКЛ подачи в бочку должен быть закрыт.
    Подробности клапана ВКЛ/ВЫКЛ:
    В нашем примере мы рассматривали пневматический клапан ВКЛ/ВЫКЛ. Сначала мы видим список компонентов в клапане и его назначение.
    a. Регулятор воздушного фильтра:
    Воздушные фильтры используются для удаления жидкой воды и твердых частиц из источников сжатого воздуха. Это «механические фильтры», которые не удаляют пары масла или химические загрязнители в виде пара. Нажмите здесь для принципа и анимации.
    б. Соленоидный клапан:
    Соленоидный клапан — это электромеханический управляемый клапан. Клапан оснащен соленоидом, который представляет собой электрическую катушку с подвижным ферромагнитным сердечником в центре. Этот сердечник называется плунжером.
    В состоянии покоя плунжер закрывает небольшое отверстие. Электрический ток через катушку создает магнитное поле. Магнитное поле оказывает силу на плунжер. В результате плунжер тянется к центру катушки, так что отверстие открывается. Это основной принцип, который используется для открытия и закрытия соленоидных клапанов.
    в. Обратная связь открытия и обратной связи закрытия:
    Ближайший датчик — это датчик, который определяет близость (приближенность) некоторого объекта.
    По определению, эти датчики являются бесконтактными датчиками, использующими емкостные, индуктивные, магнитные, электрические или оптические средства для определения близости положения клапана, открытого или закрытого.
    d. Привод клапана:
    Привод клапана — это устройство, которое создает усилие для открытия или закрытия клапана с использованием источника питания. Этот источник питания может быть ручным (ручной, шестеренчатый, цепной, рычаг и т. д.) или может быть электрическим, гидравлическим или пневматическим.
    e. Подача воздуха для прибора:
    Подача сжатого и осушенного воздуха для клапана.

    leikang
    В этом посте я дам несколько основных инструкций, основанных на моем личном опыте, чтобы дать вам представление о том, как устранять неполадки в системах автоматизации (ПЛК/РСУ): Устранение неполадок в системах автоматизации в целом имеет ту же тактику, чтобы найти решение. вины системы.
    Тем не менее, в зависимости от сложности и размера приложения и конкретной системы автоматизации этапы устранения неполадок будут немного другими или более сложными. Лучшие знания можно получить на практике и в реальных условиях устранения неполадок. По моему мнению, практика снова и снова – это решение. Любые дополнения и комментарии приветствуются!!
    Устранение неполадок в системе ПЛК

    Прежде чем продолжить, мы согласны с тем, что современные системы автоматизации имеют ПЛК для управления приложением. Если у нас небольшое приложение, то в системе, возможно, есть микроПЛК (или наноПЛК) или другой тип компактного контроллера (во многих случаях это зависит от приложения). Я сказал «современные системы автоматизации», потому что в прошлом (до появления ПЛК/других компактных контроллеров) хорошо известный и используемый компаниями-разработчиками средств автоматизации), управление системой автоматизации осуществлялось только с помощью реле.
    Исследуйте программу контроллера
    Первое, что нам нужно сделать, это выяснить, выполняются ли у нас правильные условия для ошибочной операции. Для этого нам нужно найти «разум» нашей системы. Этим «разумом» является контроллер (либо это своего рода ПЛК, либо другой тип компактного контроллера). Если у нас не выполняются правильные условия, нам следует изучить программу контроллера, чтобы выяснить причину проблемы (ВСЕГДА проверяйте сообщения в SCADA. Это поможет быстрее найти решение, поскольку в SCADA появляется важная информация, такая как неисправность). /описание сигнала тревоги или конкретный адрес в ПЛК). То, что мы обнаружим, - это либо неисправный сигнал от аппаратного обеспечения (например, цифровой сигнал от кнопки, или цифровой сигнал от механического переключателя, или цифровой сигнал от контакта реле, который «не приходит» на вход контроллера или аналоговый сигнал, имеющий неправильные значения) или ошибочный сигнал от другой программной системы (например, SCADA).
    Исследуйте условия, исходящие от оборудования
    Когда мы сделаем вывод о причине проблемы, мы оставляем на некоторое время программу контроллера и выходим проверить наши выводы. Мы уже должны найти чертежи системы автоматизации, чтобы увидеть соединения компонентов, которые мы хотим проверить. Например, если мы обнаруживаем, что у нас есть цифровой сигнал с кнопки, который «не приходит» на вход контроллера, то берем мультиметр и идем проверять кнопку. Если кнопка в порядке, то исследуем, есть ли любой предохранитель между кнопкой и входом контроллера. Если есть, то проверяем. Если предохранитель в порядке, то исследуем трассу кабеля. Возможно, у нас перерезан кабель. Если кабель в порядке, то, возможно, у нас аппаратная проблема со входом контроллера и, возможно, нам следует заменить этот входной модуль на новый или как-то починить его (ремонт должен выполнять квалифицированный персонал).
    Исследуем аппаратную часть после выходов нашего контроллера
    Если мы пришли к выводу, что у нас правильные условия, то нам следует проверить компоненты, которые находятся между контроллером и неисправным оборудованием (имеется в виду оборудование, которое не работает должным образом). Например, если у нас есть промышленная печь, которая не закрывает свою дверь (хотя у нас есть условия для закрытия двери из программы), возможно у нас неисправно реле, которое питается от ПЛК (или другого контроллера) на закрытие двери. Если реле в порядке, то возможно у нас проблема проблема с моторчиком, который отвечает за закрытие двери. Мы должны проверить состояние двигателя (обмотки двигателя, механические части). Если двигатель в порядке, мы должны проверить значения напряжения, поступающие на вход двигателя (с помощью нашего мультиметра), а также проверить состояние кабеля, если измерения мультиметра неверны. Если напряжение и кабель в порядке, то, возможно, у нас заклинило где-то в конструкции дверцы печи.
    Силовые агрегаты – это «плюс»!
    Как правило, когда в нашей системе автоматизации есть силовые агрегаты (приводы) для привода двигателя, нам необходимо иметь вместе руководство конкретного силового агрегата. Это потому, что силовые агрегаты имеют цифровой дисплей, 7-сегментные светодиодные дисплеи или простые Светодиоды информируют нас о неисправности, которая существует внутри них или на ведомом двигателе. Это очень полезно для инженеров и техников. Кроме того, современные силовые агрегаты имеют специальные алгоритмы проверки состояния двигателя, значений напряжения, тока и т. д. Например, если двигатель перегрелся, привод сообщит нам об этом, поскольку постоянно проверяет датчик температуры (например, термистор), который находится внутри. Корпус двигателя. Затем мы должны проверить двигатель, не перегрелся ли он на самом деле или у нас неисправен датчик температуры, который следует заменить.
    Проверьте статус контроллеров
    Иногда, когда ЦП нашего ПЛК обнаруживает неприемлемое состояние в ходе выполнения программы, он переходит в режим «СТОП» и, возможно, мигает светодиод, указывая на эту неисправность. Кроме того, если в системе происходит какая-либо другая неисправность, некоторые Светодиоды указывают тип неисправности (дополнительную информацию см. в руководстве по эксплуатации контроллера). Такое же поведение наблюдается в целом у любого типа контроллера, установленного в системе автоматизации.
    Системы безопасности
    Многие системы автоматизации (часто производственные машины) имеют в своей конструкции некие «системы безопасности», такие как «Pilz» или «Siemens Sirius». Это умные компактные контроллеры для мониторинга таких ситуаций, как открытие защитной двери или аварийный останов. При возникновении чего-либо из вышеперечисленного система безопасности прекращает работу системы автоматизации для защиты человека и машины. Для возврата системы автоматизации в функциональное состояние в руководствах по системам безопасности имеются специальные указания.
    Вывод из всего вышесказанного — иметь пошаговую тактику устранения неполадок. Со временем и набравшись опыта, возможно, мы пропустим некоторые шаги, особенно если мы являемся персоналом, ответственным за обслуживание системы, с которой мы сталкиваемся каждый день. Однако хорошая тактика — быть организованными и терпеливыми. Удачи в ваших усилиях!

    leikang
    Расширенное программирование ПЛК для сортировки дефектных деталей, позволяющее различать хорошие и плохие детали, а затем транспортировать их по конвейерам.
    Расширенное программирование ПЛК для сортировки дефектных деталей
    Приведенное ниже моделирование показывает идентификацию хороших и плохих продуктов и сортировку продуктов по их качеству с использованием релейной логики ПЛК.
    Конвейеры используются для перемещения продукции. Конвейеры запускаются и останавливаются при доставке продукции на конвейер и во время бурения.
    Сверлильный станок используется для сверления изделий согласно проекту. Иногда операция сверления может повредить продукцию.
    Датчик определяет качество продуктов, и толкатель перемещает некачественные продукты в другой складской отсек.

    Входы и выходы ПЛК
    В таблице ниже перечислены необходимые входы и выходы системы ПЛК.
    Тип № устройства Имя устройства Действие Вход X0 Св  ерление включено во время сверления. Вход X1 Деталь под сверлом Одна деталь подается, когда Y0 включен: Большой металлический куб. Вход X2 «Просверлено правильно» ВКЛ, когда деталь просверлена правильно.  Предыдущий результат очищается при начале сверления. Вход X3 Просверлено неправильно ВКЛ, когда деталь обнаружена на левом конце. Датчик входа X4 включается,  когда деталь обнаружена на правом конце. Датчик входа X5 ВКЛ, когда деталь обнаружена перед толкателем. Входной датчик X10 включается, когда деталь просверлена неправильно. Предыдущий результат очищается при начале сверления. Выход Y0 Команда подачи Конвейер движется вперед, когда Y1 включен. Выход Y1 Конвейер вперед Конвейер движется вперед, когда Y3 включен. Выход Y2 Начать сверление Начинает сверление, когда Y2 включен (технологический цикл, который нельзя остановить на полпути). Выход Y3 Конвейер вперед Выдвигается, когда Y5 включен, и втягивается, когда Y5 выключен. Толкатель не может быть остановлен в середине хода. Выходной толкатель Y5 Выдвигается, когда Y5 включен, и втягивается, когда Y5 выключен. Толкатель не может быть остановлен в середине хода. Описание программы
    Целью этого проекта является различение хороших и дефектных деталей с помощью датчиков и их соответствующая сортировка. Проект состоит из двух ключевых направлений: общий контроль и контроль бурения.
    Общий контроль
    На панели управления имеется кнопка PB1 (X20). Когда вы нажимаете PB1, активируется команда подачи (Y0) для бункера, заставляя его подавать детали. При отпускании PB1 команда подачи деактивируется и бункер останавливается.
    На панели управления имеется переключатель SW1 (X24). Когда вы включаете SW1, конвейеры начинают двигаться вперед. Выключение SW1 останавливает конвейеры.
    Управление сверлом
    Теперь обсудим управление дрелью:
    Когда деталь под датчиком сеялки (X1) внутри сеялки активируется, конвейер останавливается.
    Процесс сверления начинается при подаче команды «Начать сверление» (Y2). Он останавливается, когда активируется датчик сверления (X0).
    После одного полного цикла работы сверла, если активирована функция «Начать сверление» (Y2), срабатывает датчик «Просверлено правильно» (X2) или «Просверлено неправильно» (X3).
    Обратите внимание, что дрель нельзя остановить во время работы. В этом моделировании ПЛК каждая третья деталь считается дефектной (деталь с несколькими отверстиями также попадает в категорию дефектных).
    Когда датчик обнаружения детали (X10) в толкателе обнаруживает дефектную деталь, конвейер останавливается, и толкатель перемещает деталь на «дефектный» лоток.
    Помните, что при подаче команды на толкатель он полностью выдвигается. Когда команда ВЫКЛ, толкатель полностью втягивается.
    Деталь, прошедшая проверку, продолжает движение по конвейеру к лотку «ОК», расположенному в правом конце.
    Программирование ПЛК


    leikang
    Основное различие между РСУ и ПЛК — это бизнес-модель, которую мы обсуждали при сравнении архитектуры РСУ и ПЛК.
    РСУ и архитектура ПЛК
    Можно сказать, что бизнес-модель DCS основана на монолитной интегрированной системе, созданной одним производителем.
    Архитектура РСУ
    В РСУ контроллер, подсистема ввода-вывода, программное обеспечение сервера базы данных, инженерное программное обеспечение и программное обеспечение оператора представляют собой единый монолитный блок, разработанный вместе и работающий только друг с другом.
    Использование компонентов сторонних производителей невозможно. Ни один из этих компонентов невозможно использовать в какой-либо другой системе.
    РСУ использует сеть подсистемы ввода-вывода и сеть управления на основе стандартного Ethernet, но с собственным прикладным протоколом и, как правило, только с определенной утвержденной моделью коммутаторов Ethernet.

    Рисунок 1. В РСУ все компоненты поставляются одним и тем же производителем.
    Разрешена только определенная версия Windows и только один тип одобренного компьютера, поставляемого производителем DCS.
    Эти ограничения позволяют производителю РСУ очень тщательно тестировать все вместе, в очень больших масштабах, с большой нагрузкой, с множеством контроллеров и рабочих станций.
    Такие приложения, как пакетное управление, расширенное управление, автонастройка и т. д., также тестируются вместе. Это гарантирует отсутствие конфликтов совместимости и непредвиденных зависимостей.
    Тщательное крупномасштабное тестирование возможно, поскольку по существу существует только один тип каждого компонента, то есть только одна или очень мало комбинаций.
    Стороннее программное обеспечение допускается только на отдельных «станциях приложений», где оно не может конфликтовать с собственными приложениями DCS и должно быть протестировано и одобрено производителем DCS; внесен в белый список.
    РСУ представляет собой монолитную систему, в которой используются подсистема ввода-вывода, контроллер и программное обеспечение одной марки, а также единый компьютер и платформа операционной системы. Это было тщательно протестировано в очень больших масштабах.
    Долгосрочная поддержка DCS
    Системы обычно остаются работоспособными в течение 15 лет и более. В течение этого времени будет выпущено несколько версий Windows, пакеты обновлений, исправления, множество обновлений описаний вирусов, а также потребуется заменить компьютерное оборудование.
    Обычно DCS поддерживает только один тип антивирусного программного обеспечения, и всякий раз, когда появляется новое определение вируса или пакет обновления или исправление операционной системы Windows, весь монолитный набор всего аппаратного и программного обеспечения снова тестируется системой. поставщика перед выпуском, гарантируя, что определение вируса и пакет обновления могут быть развернуты без каких-либо конфликтов совместимости.
    Обновление РСУ
    Версии РСУ также обновляются как единый монолитный блок всего аппаратного и программного обеспечения, такого как встроенное ПО карты ввода-вывода, встроенное ПО контроллера, серверное программное обеспечение, программное обеспечение инженерной станции, программное обеспечение операторской станции, а также любое другое программное обеспечение, которое обновляется вместе.
    Каждый раз, когда появляется новая версия системы, все эти компоненты предварительно тщательно тестируются в большом масштабе производителем системы, чтобы гарантировать их совместимость друг с другом.
    Более того, процесс онлайн-переключения с более ранней версии на новую был тщательно протестирован в больших масштабах, что обеспечивает плавное развертывание на объекте.
    Именно эта уверенность, обеспечиваемая тщательными и крупномасштабными испытаниями, делает DCS очень популярной на крупных объектах, таких как нефтехимические комплексы. Такое тестирование становится практичным благодаря небольшому количеству комбинаций в монолитной системе.
    Архитектура ПЛК/Бизнес-модель
    Можно сказать, что бизнес-модель ПЛК основана на гибкой архитектуре системного интегратора (SI).
    Архитектура ПЛК
    Архитектура ПЛК очень гибкая: каждый компонент можно свободно выбирать от любого из множества поставщиков. ПЛК — это ЦП с программным обеспечением для настройки и подсистемой ввода-вывода.
    Иногда подсистема ввода-вывода может быть сторонней. Даже карты ввода-вывода, подключаемые к объединительной плате, могут быть изготовлены сторонними производителями.
    Программное обеспечение HMI обычно производится сторонними производителями. Обычно лучше всего использовать собственный OPC-сервер от производителя ПЛК, но иногда используются OPC-серверы сторонних производителей.

    Рисунок 2. В ПЛК интегрированы компоненты разных производителей.
    По сути, любой ПЛК работает с любой подсистемой ввода-вывода, сервером OPC и программным обеспечением HMI, поскольку используются стандартные протоколы, такие как PROFIBUS-DP, PROFINET, Modbus/RTU, Modbus/TCP, DeviceNet и EtherNet/IP, а также OPC и т. д. .
    Сетевое оборудование, компьютеры и версию Windows можно выбирать свободно. Некоторые компоненты, признанные неработающими, занесены в черный список.

    Рисунок 3. DCS использует одного поставщика, тогда как решения PLC объединяют нескольких поставщиков, что приводит к большому количеству комбинаций.
    Примечание. В настоящее время также доступен единый поставщик пакетов ПЛК.
    Такая гибкость позволяет использовать сотни комбинаций аппаратного и программного обеспечения, что делает невозможным для этих производителей собраться вместе для тестирования всех возможных комбинаций своего аппаратного и программного обеспечения на каждой версии Windows, прежде чем завод примет решение о покупке.
    Некоторые комбинации могут быть протестированы участвующими производителями, но они могут быть или не быть в больших масштабах с большой нагрузкой.
    ПЛК допускает любую комбинацию подсистемы ввода-вывода, ЦП и программного обеспечения HMI/SCADA на широком спектре компьютеров и платформ операционных систем. Любая комбинация не может быть проверена.
    Производитель ПЛК может поставлять все аппаратные и программные компоненты от того же производителя, поскольку многие производители ПЛК приобрели компании HMI. Если да, то эта конкретная комбинация, возможно, была протестирована более тщательно, чем другие протестированные комбинации.
    Вспомогательные сторонние приложения, такие как управление партиями, расширенное управление, автонастройка и т. д., как правило, не тестируются вместе, поскольку это приводит к еще большему количеству комбинаций.
    ПЛК использует собственное программное обеспечение для настройки, как и DCS. То есть вы не можете использовать стороннее программное обеспечение для настройки вашего ПЛК, как и РСУ.
    Собственный OPC-сервер для ПЛК лучше, чем сторонний OPC-сервер, поскольку программное обеспечение для настройки ПЛК обычно автоматически настраивает адресное пространство для OPC-сервера.
    Долгосрочная поддержка ПЛК
    В течение 15 или более лет типичной работы системы будет существовать несколько версий Windows, пакетов обновлений, оперативных исправлений, множества обновлений описаний вирусов, а также потребуется заменить компьютерное оборудование.
    Обычно ПЛК не имеет ограничений на антивирусное программное обеспечение или версию операционной системы Windows, поэтому количество комбинаций описаний вирусов, пакетов обновлений и оперативных исправлений становится слишком большим и непрактичным для этих производителей, чтобы собраться вместе и протестировать каждую возможную новую комбинацию перед развертывание на предприятиях, чтобы гарантировать отсутствие конфликтов совместимости при развертывании на большом количестве комбинаций аппаратного и программного обеспечения.
    Производитель ПЛК может ограничиться одним антивирусным программным обеспечением и версией Windows. Если да, то эта конкретная комбинация, возможно, была протестирована более тщательно, чем другие тестируемые ими комбинации.
    Обновление ПЛК
    Для ПЛК аппаратные и программные компоненты обновляются индивидуально. То есть встроенное ПО подсистемы ввода-вывода, встроенное ПО ЦП и программное обеспечение для настройки, OPC-сервер, программное обеспечение HMI, а также любое другое программное обеспечение обновляются независимо друг от друга.
    С учетом разных вариантов каждого варианта комплектующих количество комбинаций становится на порядки больше.
    Такая гибкость делает непрактичным для этих производителей собираться вместе для тестирования всех возможных комбинаций новых версий перед их внедрением на заводах.
    Тестирование горячего переключения одной комбинации версий на другую становится практически невозможным.
    Производитель ПЛК может поставлять все аппаратные и программные компоненты, ограничиться одним антивирусным программным обеспечением и версией Windows, которые тестируются перед развертыванием, а также ограничиться одним контроллером сервера базы данных подсистемы ввода-вывода/операторской станцией ПЛК/ЧМИ, РСУ, системой ПЛК. широкие обновления версий и тестирование горячего переключения перед развертыванием.
    Таким образом, от гибкости ПЛК можно будет отказаться в пользу надежности РСУ.

    leikang
    Программирование лестничных диаграмм (LD)
    Наиболее распространенным языком, используемым для программирования ПЛК, является релейная диаграмма (LD), также известная как релейная логика (RLL).
    Это графический язык, показывающий логические связи между входами и выходами, как если бы они были контактами и катушками в проводной схеме электромеханического реле.
    Этот язык был изобретен специально для того, чтобы сделать программирование ПЛК «естественным» для электриков, знакомых с релейной логикой и схемами управления. Хотя программирование лестничных диаграмм имеет множество недостатков, оно остается чрезвычайно популярным в автоматизации промышленности.
    Каждая программа лестничных диаграмм устроена так, чтобы напоминать электрическую схему, что делает ее графическим (а не текстовым) языком программирования.
    Лестничные диаграммы следует рассматривать как виртуальные цепи, в которых виртуальная «энергия» течет через виртуальные «контакты» (когда они закрыты) для подачи питания на виртуальные «обмотки реле» для выполнения логических функций.
    Ни один из контактов или катушек, видимых в программе ПЛК лестничной схемы, не является реальным; скорее, они действуют на биты в памяти ПЛК, логические взаимосвязи между этими битами выражаются в форме диаграммы, напоминающей схему. редактируется на персональном компьютере:
    Программирование лестничных диаграмм
    На следующем снимке экрана компьютера показана типичная программа лестничной диаграммы.

    Контакты выглядят так же, как на логической схеме электрического реле – как короткие вертикальные сегменты линий, разделенные горизонтальным пространством.
    Нормально разомкнутые контакты пусты в пространстве между сегментами линий, а нормально закрытые контакты имеют диагональную линию, пересекающую это пространство.
    Катушки несколько отличаются друг от друга и выглядят как кружки или пары круглых скобок. Другие инструкции отображаются в виде прямоугольных прямоугольников.
    Каждая горизонтальная линия называется ступенькой, точно так же, как каждая горизонтальная ступенька стремянки называется «ступенью».
    Общей особенностью редакторов программ лестничных диаграмм, как видно на этом снимке экрана, является возможность выделения цветом тех виртуальных «компонентов» в виртуальной «схеме», готовых «проводить» виртуальную «энергию».
    В этом конкретном редакторе цвет, используемый для обозначения «проводимости», светло-синий.
    Другая форма индикации состояния, наблюдаемая в этой программе ПЛК, — это значения определенных переменных в памяти ПЛК, показанные красным текстом.
    Например, вы можете видеть, что катушка Т2 находится под напряжением в правом верхнем углу экрана (закрашена голубым цветом), а катушка Т3 — нет.
    Соответственно, каждый нормально разомкнутый контакт Т2 отображается цветным, что указывает на его «закрытое» состояние, тогда как каждый нормально закрытый контакт Т2 не имеет цвета.
    Напротив, каждый нормально разомкнутый контакт T3 не имеет цвета (поскольку катушка T3 обесточена), в то время как каждый нормально закрытый контакт T3 показан цветным, чтобы указать его проводящий статус.
    Аналогично, текущие значения счетчика таймеров T2 и T3 отображаются как 193 и 0 соответственно. Выходное значение поля математических инструкций равно 2400 и также показано красным текстом.
    Цветовое выделение компонентов лестничной диаграммы работает, конечно, только тогда, когда компьютер, на котором работает программное обеспечение для редактирования программы, подключен к ПЛК и ПЛК находится в режиме «запуска» (и функция «показать статус» программного обеспечения для редактирования включена). ).
    В противном случае лестничная диаграмма представляет собой не что иное, как черные символы на белом фоне.
    Подсветка состояния не только очень полезна при отладке программ ПЛК, но также служит неоценимой диагностической цели, когда технический специалист анализирует программу ПЛК, чтобы проверить состояние реальных устройств ввода и вывода, подключенных к ПЛК.
    Это особенно актуально, когда статус программы просматривается удаленно через компьютерную сеть, что позволяет обслуживающему персоналу исследовать системные проблемы, даже не находясь рядом с ПЛК!

    leikang
    Программируемые логические контроллеры предназначены для ввода различных типов сигналов (дискретных, аналоговых), выполнения алгоритмов управления на этих сигналах, а затем вывода сигналов в ответ на процессы управления. Сам по себе ПЛК обычно не имеет возможности отображать значения сигналов и переменные алгоритма операторам-человекам.
    Техник или инженер, имеющий доступ к персональному компьютеру и необходимому программному обеспечению для редактирования программы ПЛК, может подключиться к ПЛК и просматривать состояние программы «онлайн» для мониторинга значений сигналов и состояний переменных, но это непрактичный способ для эксплуатационного персонала. для регулярного мониторинга того, что делает ПЛК.
    Чтобы операторы могли отслеживать и корректировать параметры внутри памяти ПЛК, нам нужен другой тип интерфейса, позволяющий читать и записывать определенные переменные без ущерба для целостности ПЛК, предоставляя слишком много информации или позволяя любому неквалифицированному лицу изменять программу. сам.
    Одним из решений этой проблемы является специальный компьютерный дисплей, запрограммированный для обеспечения избирательного доступа к определенным переменным в памяти ПЛК, обычно называемый человеко-машинным интерфейсом или HMI.
    HMI могут принимать форму компьютеров общего назначения («персональных»), на которых установлено специальное графическое программное обеспечение для взаимодействия с ПЛК, или компьютеров специального назначения, предназначенных для установки на лицевой панели из листового металла и не выполняющих никаких задач, кроме интерфейса оператора-ПЛК. .
    На этой первой фотографии показан пример обычного персонального компьютера (ПК) с установленным на нем программным обеспечением HMI:

    Показанный здесь дисплей предназначен для мониторинга примера процесса вакуумной кач-адсорбции (VSA) для очистки кислорода, извлеченного из окружающего воздуха. Где-то ПЛК (или совокупность ПЛК) контролирует и контролирует этот процесс VSA, а программное обеспечение HMI действует как «окно» в память ПЛК для отображения соответствующих переменных в форме, удобной для интерпретации операционным персоналом. Персональный компьютер, на котором установлено это программное обеспечение HMI, подключается к ПЛК через цифровые сетевые кабели, например Ethernet.
    Примечание. Раньше для панели интерфейса оператора использовался термин «человеко-машинный интерфейс» или «MMI».
    На следующей фотографии показан пример специальной панели HMI, разработанной и изготовленной специально для использования в промышленных условиях:

    Эти панели HMI на самом деле представляют собой не что иное, как «защищенные» персональные компьютеры, построенные прочно и в компактном формате, чтобы облегчить их использование в промышленных средах.
    Большинство промышленных панелей HMI оснащены сенсорными экранами, позволяющими операторам нажимать кончиками пальцев на отображаемые объекты для переключения экранов, просмотра деталей отдельных частей процесса и т. д.

    Техники и/или инженеры программируют дисплеи HMI для чтения и записи данных через цифровую сеть в один или несколько ПЛК.
    Графические объекты, расположенные на экране дисплея HMI, часто имитируют реальные индикаторы и переключатели, чтобы обеспечить знакомый интерфейс для оперативного персонала.
    Например, объект «кнопка» на лицевой панели панели HMI будет настроен на запись одного бита данных в ПЛК, аналогично реальному переключателю, записывающему один бит данных во входной регистр ПЛК.
    Современные панели и программное обеспечение HMI почти исключительно основаны на тегах: каждый графический объект на экране связан как минимум с одним именем тега данных, которое, в свою очередь, связано с точками данных (битами или словами) в ПЛК посредством тега. файл базы данных имен, находящийся в HMI.
    Графические объекты на экране HMI либо принимают (читают) данные из ПЛК для предоставления полезной информации оператору, либо отправляют (записывают) данные в ПЛК из ввода оператора, либо и то, и другое.
    Задача программирования устройства HMI состоит из создания базы данных имен тегов, а затем рисования экранов, иллюстрирующих процесс с таким уровнем детализации, который потребуется операторам для его запуска.
    Здесь показан пример снимка экрана таблицы базы данных имен тегов для современного HMI:

    Доступ к базе данных имен тегов и ее редактирование осуществляется с помощью того же программного обеспечения для создания графических изображений в HMI.
    В этом примере вы можете увидеть несколько имен тегов (например, КНОПКА ПУСКА, ТАЙМЕР РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ, СООБЩЕНИЕ ОБ ОШИБКЕ, СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ), связанных с точками данных в памяти ПЛК (в этом примере адреса ПЛК показаны в формате регистра Modbus).
    Во многих случаях редактор имен тегов сможет отображать соответствующие точки памяти ПЛК таким же образом, как они отображаются в программном обеспечении редактора программирования ПЛК (например, I:5/10, SM0.4, C11 и т. д.).
    Важная деталь, которую следует отметить при отображении базы данных имен тегов, — это атрибуты чтения/записи каждого тега.
    Обратите особое внимание на то, что четыре из показанных тегов доступны только для чтения: это означает, что HMI имеет разрешение только на чтение значений этих четырех тегов из памяти ПЛК, но не на запись (изменение) этих значений.
    Причина этого в случае с этими четырьмя тегами заключается в том, что эти теги относятся к точкам входных данных ПЛК. Например, тег START PUSHBUTTON относится к дискретному входу в ПЛК, на который подается питание от реального кнопочного переключателя.
    Таким образом, эта точка данных получает свое состояние от подачи питания на клемму дискретного входа. Если бы HMI было предоставлено разрешение на запись для этой точки данных, скорее всего, возник бы конфликт.
    Предположим, что на входную клемму ПЛК было подано напряжение (бит START PUSHBUTTON установлен в состояние «1»), и HMI одновременно попытался записать состояние «0» в тот же тег.
    Один из этих двух источников данных выиграет, а другой проиграет, что может привести к неожиданному поведению программы ПЛК.
    По этой причине точки данных в ПЛК, связанные с реальными входами, всегда должны быть ограничены разрешением «только для чтения» в базе данных HMI, чтобы HMI не мог создать конфликт.
    Однако вероятность конфликта данных существует и для некоторых других точек базы данных.
    Хорошим примером этого является бит MOTOR RUN, который в программе ПЛК сообщает реальному двигателю о необходимости работы.
    Предположительно, этот бит получает данные из катушки в программе лестничных диаграмм ПЛК. Однако, поскольку он также присутствует в базе данных HMI с разрешением на чтение/запись, существует вероятность того, что HMI перезапишет (т. е. приведет к конфликту) этот же бит в памяти ПЛК.
    Предположим, кто-то запрограммировал переключаемый экранный объект «кнопка» в HMI, связанный с этим тегом: нажатие этой виртуальной «кнопки» на экране HMI попытается установить бит (1), а повторное нажатие попытается сбросить бит (0 ).
    Однако, если в этот же бит записывается катушка в программе ПЛК, существует явная вероятность того, что объект «кнопка» ЧМИ и катушка ПЛК будут конфликтовать: кто-то пытается сообщить биту значение «0», в то время как другой пытается сообщить этому биту значение «1».
    This situation is quite similar to the problem experienced when multiple coils in a Ladder Diagram program are addressed to the same bit.
    The general rule to follow here is never allow more than one element to write to any data point. In my experience teaching PLC and HMI programming, this is one of the more common errors students make when first learning to program HMIs: they will try to have both the HMI and the PLC writing to the same memory locations, with weird results.
    One of the lessons you will learn when programming large, complex systems is that it is very beneficial to define all the necessary tag names before beginning to lay out graphics in an HMI.
    The same goes for PLC programming: it makes the whole project go faster with less confusion if you take the time to define all the necessary I/O points (and tag names, if the PLC programming software supports tag names in the programming environment) before you begin to create any code specifying how those inputs and outputs will relate to each other.
    Maintaining a consistent convention for tag names is important, too. For example, you may wish to begin the tag name of every hard-wired I/O point as either INPUT or OUTPUT (e.g. INPUT PRESSURE SWITCH HIGH, OUTPUT SHAKER MOTOR RUN, etc.).
    The reason for maintaining a strict naming convention is not obvious at first, since the whole point of tag names is to give the programmer the freedom to assign arbitrary names to data points in the system.
    However, you will find that most tag name editors list the tags in alphabetical order, which means a naming convention organized in this way will present all the input tags contiguously (adjacent) in the list, all the output tags contiguously in the list, and so on.
    Another way to leverage the alphabetical listing of tag names to your advantage is to begin each tag name with a word describing its association to a major piece of equipment.
    Take for instance this example of a process with several data points defined in a PLC control system and displayed in an HMI:

    If we list all these tags in alphabetical order, the association is immediately obvious:
    Exchanger effluent pump Exchanger effluent temp out Exchanger preheat pump Exchanger preheat temp in Exchanger preheat valve Reactor bed temp Reactor feed flow Reactor feed temp Reactor jacket valve As you can see from this tag name list, all the tags directly associated with the heat exchanger are located in one contiguous group, and all the tags directly associated with the reactor are located in the next contiguous group.
    In this way, judicious naming of tags serves to group them in hierarchical fashion, making them easy for the programmer to locate at any future time in the tag name database.
    You will note that all the tag names shown here lack space characters between words (e.g. instead of “Reactor bed temp”, a tag name should use hyphens or underscore marks as spacing characters: “Reactor bed temp”), since spaces are generally assumed by computer programming languages to be delimiters (separators between different variable names).
    Like programmable logic controllers themselves, the capabilities of HMIs have been steadily increasing while their price decreases.
    Modern HMIs support graphic trending, data archival, advanced alarming, and even web server ability allowing other computers to easily access certain data over wide-area networks.
    The ability of HMIs to log data over long periods of time relieves the PLC of having to do this task, which is very memory-intensive.
    This way, the PLC merely “serves” current data to the HMI, and the HMI is able to keep a record of current and past data using its vastly larger memory reserves.
    If the HMI is based on a personal computer platform (e.g. Rockwell RSView, Wonderware, FIX/Intellution software), it may even be equipped with a hard disk drive for enormous amounts of historical data storage.
    Some modern HMI panels even have a PLC built inside the unit, providing control and monitoring in the same device.
    Such panels provide terminal strip connection points for discrete and even analog I/O, allowing all control and interface functions to be located in a single panel-mount unit.

    leikang
    Это полное руководство по релейной логике ПЛК для управления частотно-регулируемым приводом (ЧРП) для управления скоростью двигателя с выбором скорости с полевой локальной панели или с помощью графики SCADA.
    Этапы выполнения:
    Подготовьте чертеж управления и мощности. Ввод в эксплуатацию и программирование параметров в VFD Подготовьте программу ПЛК Подготовить проект SCADA Как управлять ЧРП с помощью ПЛК?

    Схема управления и питания

    Ввод в эксплуатацию и программирование параметров в VFD
    Ввод в эксплуатацию необходим для правильной работы ЧРП. Необходимые параметры, такие как данные паспортной таблички двигателя, входное напряжение, тип двигателя, частота, следует ввести в ЧРП во время быстрого ввода в эксплуатацию. После успешного быстрого ввода в эксплуатацию пришло время выполнить расширенный ввод в эксплуатацию. Этот ввод в эксплуатацию необходим для получения подробной информации обо всех цифровых и аналоговых входах и выходах, например Информация о цифровых входах команды «Пуск» и команды «Выбор скорости». Информация о цифровых выходах, например, статус работы привода, отказ привода и т. д. Информация об аналоговых входах, таких как вход скорости 1 и вход скорости 2. Информация об аналоговых выходах, таких как ток и частота двигателя Программа ПЛК
    Сеть 1:

    В этой Сети 1 мы проверяем, готов ли ЧРП к запуску. Этот сигнал поступит, когда все условия в норме, а также активны обратные связи безопасности и питания.
    Сеть 2:

    В сети 2 при нажатии кнопки запуска будет установлен бит VFD Drive_DO, если там есть Ready_to_Start и No Error.
    Сеть 3:

    Это логика остановки. При нажатии кнопки остановки происходит сброс бита Drive_DO.
    Сеть 4:

    В этой сети 4 эта логика необходима для обеспечения безопасности, как только будет установлен бит Drive_DO, и если в каком-либо случае ЧРП не будет работать из-за какой-либо неисправности, то после заранее определенного времени ожидания, здесь мы рассматривали его как Run_FB_Time, он сбросит бит Drive_DO и генерировать ошибку.
    Эту ошибку вы можете подтвердить из SCADA после устранения ошибки на месте.
    Сеть 5:

    В этой сети 5, если ЧРП потребляет больший ток и выдает ошибку перегрузки, он сбрасывает бит Drive_DO и генерирует ошибку.
    Эту ошибку вы можете подтвердить из SCADA после устранения ошибки на месте.
    Сеть 6:

    Это цифровой выход выбора скорости. Если вы выбираете вход скорости как локальный, то он не активирует бит выбора скорости, в результате чего Speed_DO отсутствует, а если вы выбираете вход скорости как удаленный, то он активирует бит выбора скорости, в результате чего присутствует Speed_DO.
    СКАДА-проектирование
    Нормальное состояние

    Это нормальное состояние мотора. Ошибок нет, бит готовности также находится в нормальном состоянии.
    Также выбор скорости осуществляется в ЛОКАЛЬНОМ режиме.
    Текущее состояние

    Это состояние показывает, что бит готовности имеет высокий уровень и двигатель работает без каких-либо ошибок.
    Состояние ошибки

    Имеется высокий бит ошибки, и двигатель также показывает состояние ошибки.
    Примечание :
    В некоторых отраслях желтый цвет также используется для обозначения состояния ошибки. Красный цвет используется для обозначения состояния остановки двигателя.

    leigehong
    Связь Modbus между ПЛК «дельта» (DVP 14SS2) и преобразователем частоты «треугольник» (серия VFD-L). Двигатель должен управляться непосредственно с ЧМИ (DOP-107CV) с использованием связи Modbus.
    Связь Modbus с ПЛК Delta и ЧРП
    Асинхронный двигатель должен управляться непосредственно с ЧМИ вместе с контролем скорости. Управление скоростью таково, что в HMI должно быть две кнопки, которые увеличивают и уменьшают скорость двигателя с шагом в один герц (предположим). Существует преобразователь переменного тока типа «треугольник» серии VFD-L, который запускает двигатель на основе команд, полученных от ПЛК. Во-первых, в приводе необходимо настроить параметры связи и другие параметры, соответствующие всем его конфигурациям с ПЛК, такие как скорость передачи данных, четность, режим связи и т. д.; за исключением идентификатора подчиненного устройства (адреса станции), который должен отличаться от адреса станции ПЛК. По умолчанию адрес станции ПЛК равен единице (1). Это означает, что адрес станции привода должен быть любым в определенном диапазоне, кроме единицы (1). Подробные параметры, которые необходимо установить для режима связи, следующие:
    2-00 = 4 2-01 = 4
    Параметры связи

    Нам необходимо установить параметры связи согласно приведенной выше таблице. (взято из мануала).
    9-00 = 2 (можно установить любое значение, кроме 1) 9-01 = 1 9-04 = 7 (режим RTU, стоповые биты равны 1 и четность — четность) DVP 14SS2 имеет два порта связи, а именно RS232 и RS485 отдельно. Теперь необходимо выполнить настройки порта связи 2 в соответствии с установленными параметрами VFD, которые заключаются в следующем.
    Откройте программу WPL. (Программное обеспечение ПЛК Delta) Нажмите на значок «Коммуникационная программа» на странице программирования.
    Выберите COM2 и нажмите «Далее».

    Установите параметры в соответствии с параметрами связи привода VFD и нажмите «Далее». Здесь они подаются согласно параметрам, заданным в погружении VFD-L.
    Адрес станции ПЛК равен 1 (см. левый нижний угол).

    Проверьте выделенное и нажмите «Далее».

    Вы можете поставить галочки ниже и написать условия.
    Здесь мы пропускаем это окно и вместо этого напишем логику непосредственно в режиме релейной диаграммы.
    Нажмите «Готово».

    Теперь в результате указанных выше условий генерируется следующая релейная логика.

    Лестничная схема в ступени 2 выполняется каждый раз при получении отправленного запроса. Лестничная схема в ступени 3 выполняется каждый раз после чтения или записи любых данных на диск. Теперь, прежде чем двигаться дальше, написать логику запуска и остановки двигателя и управления его скоростью, нам необходимо узнать Modbus-адреса привода, через который будет выполняться сказанное. Для серии VFD-L 2000H — это адрес Modbus для запуска и остановки привода, а 2001H — для изменения частоты. Здесь H означает шестнадцатеричное число. В этой теме мы здесь, чтобы использовать десятичный формат для конкретного адреса. Поэтому шестнадцатеричный формат необходимо изменить на десятичный.
    С помощью кода 8421 мы преобразуем следующим образом:
    2000 (шестнадцатеричный) = 8192 (декабрь) 2001(шестнадцатеричный) = 8193 (декабрь) Таким образом, вместо 200H и 2001H будут использоваться 8192K и 8193K. Убедитесь, что 8192 и 8193 — это только адреса Modbus.
    Если 8192K имеет значение, равное 10, двигатель запустится. Если 8192K имеет значение, равное 1, двигатель остановится. Если 8193K имеет значение, равное 5000, то двигатель будет работать на частоте 50 Гц. Это означает, что если скорость двигателя необходимо увеличить на 1 Гц, к существующему значению необходимо добавить 100 и наоборот.
    Объяснение программы ПЛК
    Теперь перейдем к деталям программы ПЛК.
    Бит запроса на отправку M1122 устанавливается каждый раз, когда VFD подается какая-либо команда в цепочке 5.

    MODRW K2 K6 K8192 D70 K1
    MODRW представляет собой чтение и запись модов. K2 представляет адрес станции VFD. K6/K3 представляет код функции для записи или чтения. Здесь k6 представляет собой запись. K8192 представляет адрес Modbus, на который записываются данные. Данные в D70 записываются в k8192 K1 — длина данных
    10 (десятичный) и 1 (десятичный) перемещаются в D70, когда в цепочках 6 и 7 подаются команды запуска и остановки. В то же время происходит передача данных, т.е. данные в D70 записываются по адресу 8192k VFD в ступенька 8 для запуска и остановки двигателя.
    100 (десять) добавляется к значению D100 в цепочке 10, чтобы увеличить скорость на 1 Гц при получении импульса увеличения скорости (M4). 100 (дес.) вычитается из значения D100 в цепочке 9, чтобы уменьшить скорость на 1 Гц при получении импульса уменьшения скорости (M5).
    В то же время происходит передача данных, т.е. данные в D100 записываются по адресу 8193k ЧРП в цепочке 11 для запуска и остановки двигателя.

    ЧМИ
    Теперь перейдем к настройке HMI.
    После выбора модели HMI установите приведенную ниже конфигурацию, поскольку здесь конфигурация ПЛК-HMI осуществляется по RS232. (Вам необходимо настроить его в соответствии с моделью HMI)

    Возьмите четыре кнопки мгновенного действия, назначьте адреса и спроектируйте экран HMI следующим образом:

    Начало = М0 Стоп = М1 Увеличение скорости = M4 Уменьшить скорость = M5 Проверьте процесс Проектирование HMI не рассматривается в этой статье.

    leigehong
    Программа ПЛК для системы мониторинга уровня воды в искусственном пруду, объясненная с помощью концепции лестничной логики для начинающих.
    Система мониторинга уровня воды
    описание проблемы
    Внедрить программу ПЛК для системы мониторинга уровня воды в искусственном пруду.
    Подавайте или сливайте воду из искусственного пруда, когда уровень воды ниже нормального уровня, и активируйте сигнализацию, когда уровень воды выше или ниже нормального уровня.
    Диаграмма проблемы

    Решение проблемы
    Эту проблему можно решить, используя простую автоматизацию.
    Здесь мы рассмотрели один искусственный пруд с рыбой, четыре датчика уровня и три насоса для мониторинга и управления системой.
    Здесь мы напишем программу, которая будет управлять всей системой. Система будет поддерживать нормальный уровень и не позволит уровню воды повышаться или понижаться для поддержания нормального уровня.
    Если уровень воды упадет по сравнению с нормальным уровнем, система будет подавать воду в пруд для разведения рыбы, а если уровень воды повысится от нормального уровня, система будет сливать воду из пруда для разведения рыбы.
    Список входов/выходов
    Список входов
    Датчик уровня, L0: I0.0 (L0=1, когда уровень воды превышает уровень сигнализации). Датчик уровня, L1: I0.1 (L1=1, когда уровень воды выше нормального уровня) Датчик уровня, L2: I0.2 (L2=1, когда вода выше нормального уровня) Датчик уровня, L3: I0.3 (L3=1, когда уровень воды выше аварийного уровня) Список выходов
    Подающий насос:- Q0.0 Дренажный насос 1:- Q0.1 Дренажный насос 2:- Q0.2 Сигнальная лампа:- Q0.3 ПЛК Ladder Logic для мониторинга уровня воды в искусственном пруду с рыбой





    Логика объяснена
    В этой задаче мы рассмотрим ПЛК S7-300 и портальное программное обеспечение TIA для программирования.
    Сеть 1:
    В этой сети мы написали логику для дренажного насоса 1 (Q0.1). Когда уровень воды превышает самый высокий уровень сигнализации (L3 = I0.3), в это время включается дренажный насос 1 (Q0.1).
    Сеть 2:
    Если уровень воды ниже аварийного уровня, следует запустить питательный насос (Q0.0). Итак, здесь мы взяли нормально замкнутый контакт L1 (I0.1), когда уровень ниже нормального, тогда питательный насос (Q0.0) ВКЛЮЧИТСЯ и наполнит воду в пруду.
    Сеть 3:
    Если уровень воды выше нормального уровня, то дренажный насос 2 (Q0.2) будет включен. Здесь уровень воды выше нормального уровня, а не уровня тревоги, поэтому будет работать только дренажный насос 2 (Q0.1).
    Сеть 4:
    Здесь мы использовали два условия в логическом элементе ИЛИ: либо уровень ниже нормального уровня (L1 = I0.1), либо выше нормального уровня (L1 = I0.1), тогда мигающая схема будет активирована и сигнальная лампа (Q0.3) загорится. НА.
    Сеть 5:
    Таймер 2 для мигающей цепи.
    Сеть 6:
    Здесь мы использовали два условия в логическом элементе ИЛИ: либо уровень ниже нормального уровня (L1=01), либо выше нормального уровня, тогда сигнальная лампа (Q0.3) будет автоматически мигать с 5-секундным интервалом.
    Уровень выше уровня тревоги (L0=1, L1=1, L2=1, L3=1) или ниже уровня тревоги (L0=0, L1=0, L2=0, L3=0). ЗАТЕМ автоматически загорится индикатор тревоги. Интервал 5 секунд.
    Уровень выше уровня тревоги (L0=0, L1=0, L2=0, L3=0), тогда запустится дренажный насос 1 и 2, а если уровень воды выше нормы, запустится только дренажный насос 2.
    Примечание. Приведенный выше пример предназначен только для пояснения, учитываются не все параметры или блокировки. Для этой простой логики нет необходимости использовать ПЛК S7-300, мы использовали этот ПЛК для целей обсуждения.
    Результат


    leigehong
    Контроль температуры ПЛК: В сосуде есть три нагревателя, которые используются для контроля температуры сосуда.
    Программирование контроля температуры ПЛК
    Мы используем три термостата для измерения температуры на каждом обогревателе. также еще один термостат для безопасного отключения в случае неисправности или чрезвычайной ситуации или во избежание перегрева.
    Все эти нагреватели имеют разные уставки или разные температурные диапазоны, в которых нагреватели могут быть включены соответствующим образом (в таблице ниже показаны температурные диапазоны).
    Система контроля температуры состоит из четырех термостатов. В системе работают три тепловых агрегата. Термостаты (TS1/TS2/TS3/TS4 настроены на 55°C, 60°C, 65°C и 70°C. При температуре ниже 55°C три нагревателя (H1,H2,H3) должны находиться во включенном состоянии. При температуре 55°C – 60°C два нагревателя (H2,H3) должны находиться во включенном состоянии. При температуре 60–65 °C один нагреватель (H3) должен находиться во включенном состоянии. При температуре выше 70°C все нагреватели должны быть выключены. Имеется предохранительное отключение (реле CR1) на случай, если какой-либо нагреватель сработает по ошибке. Главный выключатель включает и выключает систему. Решение ПЛК
    Есть четыре термостата; предположим, что они находятся в состоянии NC, когда заданное значение не достигнуто. Пусть имеется управляющее реле (CR1), работающее в качестве защитного отключения. Главный переключатель: Пусковой выключатель имеет нормально разомкнутый тип, а стоповый выключатель — нормально замкнутый. В таблице ниже показаны диапазоны температур, в которых состояние термостатов (TS1, TS2, TS3, TS4) будет отображаться в соответствии со значением температуры.
    Также статус нагревателей (H1,H2,H3), при котором эти нагреватели будут включены или выключены в зависимости от значения температуры.

    Релейная логика ПЛК

    Лестничная логическая операция
    Первая ступень:
    Он имеет кнопку ПУСК (контакт по умолчанию НО) и кнопку СТОП (контакт НЗ по умолчанию). Реле CR1 используется для управления нагревателями в зависимости от состояния термостатов.
    Термостат TS4 подключается между СТОПом и реле. Если TS4 активирован (означает, что контакт TS4 меняется с нормально замкнутого на нормально разомкнутый), то все нагреватели будут ВЫКЛЮЧЕНЫ.
    НО контакт реле CR1 используется рядом с кнопкой ПУСК для фиксации или удержания команды ПУСК.
    Вторая ступень:
    НО контакт реле CR1 используется для управления нагревателями (H1,H2,H3) при состоянии термостатов (TS1,TS2,TS3).
    После подачи команды ПУСК этот НО контакт становится НЗ контактом. если температура ниже 55 градусов C, TS1, TS2 и TS3 будут в закрытом состоянии, поэтому все нагреватели будут включены.
    если температура находится в диапазоне от 55 до 60 градусов Цельсия, то TS1 будет открыт, поэтому нагреватель H1 будет ВЫКЛЮЧЕН.
    затем, если температура находится в пределах от 60 до 65 градусов Цельсия, то TS2 также будет открыт, поэтому нагреватель H2 будет ВЫКЛЮЧЕН.
    если температура находится в диапазоне от 65 до 70 градусов Цельсия, то TS3 также будет открыт, поэтому нагреватель H3 будет ВЫКЛЮЧЕН.
    Имеется защитное отключение, которое используется во избежание неисправностей термостатов или перегрева.
    если температура превысит 70 градусов Цельсия, то TS4 активируется и обесточивает реле, таким образом, все нагреватели будут ВЫКЛЮЧЕНЫ.
    Примечание. Здесь нагреватели H1, H2, H3 представляют собой либо реле, либо контакторы, на которые мы подаем питание. поэтому замыкающий контакт этих реле подключен к фидерным цепям электронагревателя (MCC). Эти цепи электропитателя будут управляться в соответствии с этими сигналами, и, соответственно, нагреватели будут либо ВКЛЮЧЕНЫ, либо ВЫКЛЮЧЕНЫ.

    leigehong
    Изучите пример программирования ПЛК по управлению светодиодами с использованием лестничной логической схемы и изучите описание программы.
    Этот пример ПЛК предназначен для студентов-инженеров, которые заинтересованы в изучении и практике упражнений с ПЛК. Программы промышленного ПЛК реального времени будут оснащены дополнительными функциями безопасности.
    Программирование ПЛК Управление светодиодами
    Разработайте релейную логику ПЛК для следующего приложения.
    Мы используем три тумблера для управления тремя светодиодами.
    Если тумблер 1 и тумблер 2 включены, то светодиод 1 и светодиод 2 будут гореть. Если тумблер 2 и тумблер 3 включены, то светодиод 2 будет выключен, а светодиод 3 будет гореть. Цифровые входы
    Необходимые входные данные перечислены ниже.
    Тумблер 1: I0.0
    Тумблер 2: I0.1
    Тумблер 2: I0.1
    В наших следующих обсуждениях мы будем называть эти тумблеры просто «Переключатель». Но помните, что это тумблеры.
    Цифровые входы
    Необходимые результаты перечислены ниже.
    Светодиод 1: Q0.0
    Светодиод 2: Q0.1
    Светодиод 3: Q0.2
    Лестничная диаграмма для управления светодиодами

    Описание программы ПЛК
    Для этого приложения мы использовали программное обеспечение EcoStruxure Machine Expert Basic v1.2 для программирования.
    В приведенной выше программе мы использовали нормально разомкнутые контакты для переключателя 1 (I0.0), переключателя 2 (I0.1) и переключателя 3 (I0.2). Мы также использовали нормально закрытый контакт для переключателя 3 (I0.2). Переключатель 1 и переключатель 2, присутствующие в цепочке 0, соединены последовательно для светодиода 1 и светодиода 2, таким образом реализуя логический вентиль И. При использовании переключателя 1 и переключателя 2 переключатель 3 подключен к светодиоду 3 как нормально замкнутый контакт. Для светодиода 3 переключатель 2 и переключатель 3, присутствующие в цепочке 1, соединены последовательно, реализуя таким образом логический элемент И. Чтобы светодиод 1 был включен, переключатель 1 и переключатель 2 должны быть включены. Когда переключатель 1 и переключатель 2 включены, а переключатель 3 выключен, светодиод 2 будет гореть. Когда переключатель 2 и переключатель 3 включены, светодиод 3 будет гореть. Включение переключателя 3 приведет к выключению светодиода 2. Когда переключатель 1 и переключатель 2 включены

    В цепочке 0 сигнал через переключатель 1 и переключатель 2 при включении.
    В результате светодиод 1 и светодиод 3 загорятся. Переключатель 3 используется в качестве нормально замкнутого контакта для переключателя 3, когда он находится в ложном состоянии, что позволяет подать сигнал на включение светодиода 2.
    Когда переключатель 2 и переключатель 3 включены

    Сигнал через переключатель 2 и переключатель 3 в цепочке 1 включает светодиод 3.
    В Rung0 переключатель 3 рассматривается как нормально закрытый контакт, в истинном состоянии он не пропускает через себя сигнал. В результате светодиод 2 погаснет. Переключатель 3 подключен к светодиоду 1 и, следовательно, он будет оставаться включенным.

    leigehong
    Нам нужно контролировать уровень баков, которые соединены последовательно. Внедрить программу для последовательного контроля уровня в резервуарах с использованием лестничного программирования ПЛК.
    Серия резервуаров контроля уровня
    Два бака соединены последовательно. Нам необходимо управлять обоими танками, которые соединены последовательно.
    Реализуйте программу ПЛК для этого приложения.
    Диаграмма проблемы

    Решение проблемы
    На химических предприятиях имеется множество материалов, которые используются в технологических процессах, а также хранятся в резервуарах для хранения различных процессов.
    Здесь мы рассматриваем два резервуара: 1. Резервуар для хранения и 2. Резервуар подачи.
    Резервуар для хранения имеет большую емкость, чем резервуар для подачи. Резервуар для хранения предназначен для хранения материала, а резервуар для подачи — для подачи материала для других процессов.
    Два реле уровня используются для определения уровня и один впускной клапан для контроля подачи материала.
    Рассмотрим один ручной выпускной клапан, и он может управляться по требованию оператора.
    Для этого приложения мы можем использовать ПЛК, мы напишем программу ПЛК для этого приложения.
    Список входов и выходов
    Цифровые входы
    Цикл СТАРТ:- I0.0 Цикл СТОП:- I0.1 Резервуар низкого уровня (LL1):- I0.3 Питающий бак низкого уровня (LL2):- I0.4 Резервуар высокого уровня (LH1):- I0,5 Емкость подачи высокого уровня (LH2): - I0.6 Цифровой выход
    Впускной клапан:- Q0.0 М-память
    Бит включения цикла: - M0.0 Состояние закрытия впускного клапана:- M0.1 Лестничная диаграмма ПЛК для контроля уровня в серийных резервуарах


    Описание программы
    Для этого приложения мы использовали ПЛК S7-300 и портальное программное обеспечение TIA для программирования. Мы также можем реализовать эту логику, используя другой ПЛК.
    Сеть 1:
    Сеть 1 предназначена для схемы фиксации. Каждый раз при нажатии кнопки СТАРТ (I0.0) бит включения цикла (M0.0) будет включен. Цикл можно остановить, нажав STOP PB (I0.1).
    Сеть 2:
    Если обнаружен низкий уровень в накопительном резервуаре (I0.3) или низкий уровень в питательном резервуаре (I0.4), впускной клапан (Q0.0) будет включен. (Состояние закрытия впускного клапана не должно присутствовать).
    Сеть 3:
    Обнаружены высокие уровни (I0.5 и I0.6) в обоих резервуарах, будет активировано условие закрытия впускного клапана, и впускной клапан (Q0.0) закроется. Здесь выпускной клапан представляет собой ручной клапан, им может управлять оператор в соответствии с требованиями.
    Примечание. Вышеуказанное приложение может отличаться от фактического. Этот пример предназначен только для пояснения. Мы можем реализовать эту логику и в других ПЛК.
    Результат


    leigehong
    Программирование ПЛК основывалось на истории и ссылках на электрические чертежи. Со временем стало трудно устранять неисправности в электрических системах, связанных с автоматизацией, возникла необходимость в каком-то контроллере, который мог бы выполнять логику и делать все необходимое. Это привело к появлению систем ПЛК.
    Как вы знаете, для программирования ПЛК существует множество типов языков, и исходным языком является лестничный язык. Следует знать, что электрические схемы также помогают преобразовать ее в лестничную логику. В этом посте мы увидим, как преобразовать электрическую схему в программу ПЛК.
    Понимать электрическую схему
    Прежде всего, необходимо разобраться с электрической схемой. См. изображение ниже. Любая цепь имеет два конца – положительный и отрицательный. Ток начинается с положительного конца и течет через отрицательный конец.
    Между ними появляются электрические компоненты и устройства. Если вы обратитесь к изображению ниже, то увидите четыре компонента: кнопку запуска, кнопку остановки, вспомогательный контакт лампы и лампу.

    Питание начинается с положительного конца и поступает на вход кнопки пуска (НО контакт). Выход кнопки пуска поступает на вход кнопки остановки (размыкающий контакт). Выход кнопки остановки поступает на вход лампы.
    Выход лампы подключен к отрицательному концу питания. Параллельно кнопке запуска от входа кнопки к вспомогательному контакту лампы идет еще один провод. Выход этого контакта обратно соединен с выходом кнопки.
    При подаче питания и нажатии кнопки запуска лампа включится, поскольку она получит путь для тока. Теперь если кнопку отпустить, то лампа погаснет так как ей не попадает путь.
    Итак, чтобы зафиксировать его, мы размещаем контакт лампы параллельно, который будет удерживать путь подачи питания. При нажатии кнопки «стоп» путь электропитания прерывается и лампа гаснет.
    Преобразование схемы подключения в программу ПЛК
    Теперь, когда вы поняли схему подключения, начните интерпретировать ее таким же образом для программирования ПЛК. См. изображение ниже.
    Лестничная логика будет иметь два силовых конца – левый и правый. Левый эквивалент соответствует положительному концу мощности, а правый соответствует отрицательному концу мощности.
    Вам потребуются четыре компонента программирования ПЛК: кнопка запуска -> НО контакт, кнопка остановки -> НЗ контакт, лампа -> выходная катушка и НО контакт лампы.

    Сначала установите разомкнутый контакт кнопки запуска. Параллельно ему поставьте лампу на Н.О. контакт. После этого установите размыкающий контакт кнопки остановки. В конце поставьте лампу на Н.О. контакт.
    Работа будет такой же, как описано для схемы подключения. Вы видели, что один и тот же электрический рисунок был интерпретирован и преобразован в лестничную логику.
    Общие советы, которым следует следовать:
    1. Поймите схему подключения входной и выходной мощности. Между ними посмотрите, какие компоненты где расположены и как они подключены.
    2. В проводке определите входные и выходные части и отметьте их разными цветами.
    3.Начните программирование, следуя схеме и разместив компоненты так же, как было выполнено подключение.
    4.Запустите программу и посмотрите, как она работает.

    leigehong
    Напишите программу ПЛК для управления несколькими насосами с помощью программируемых логических контроллеров. У нас есть два входных насоса, используемых для наполнения резервуара. Убедитесь, что насосы работают одинаковое время в течение всего срока службы.
    Управление несколькими насосами с помощью ПЛК

    Логика программы:
    Разработайте программу лестничной логики в соответствии с логикой, приведенной ниже:
    Кнопка пуска/останова предназначена для управления двумя входными двигателями насосов P1 и P2. Кнопочная станция «Пуск/Стоп» используется для управления насосом P1. Когда бак заполнен, двигатель сливного насоса P3 запускается автоматически и работает до тех пор, пока не сработает датчик низкого уровня. После 3-х наполнений бака насосом Р1 управление автоматически переключается на насос Р2. Работа кнопки пуска/останова теперь управляет насосом P2. После 3-х наполнений бака насосом Р2 последовательность действий повторяется. Программа ПЛК:


    Описание программы:
    Ранг 0000:
    Пуск/Стоп PB фиксируется с помощью памяти B3:0/0.
    Ранг 0001:
    B3:0/0 включен для включения B3:0/1, который включает ВКЛЮЧЕНИЕ НАСОСА P1 (O:0/0), когда датчик низкого уровня (I:0/3) включается, а датчик высокого уровня (I: 0/2) находится в выключенном состоянии. B3:0/1 фиксируется датчиком низкого уровня, поскольку насос p1 не должен выключаться, как только вода начала подниматься.
    Ранг 0002:
    Контакты памяти используются для включения PUMP P1 (O:0/0) со счетчиком (C5:0).
    Поскольку мы собираемся переключить работу насоса с P1 на P2, для переключения между Pl и P2 используются два счетчика.
    Счетчик C5:1 используется для включения НАСОСА P2(O:0/2).
    Ранг 0003 и 0004:
    B3:0/0 включен для включения B3:0/2, который включает НАСОС P3(O:0/1), когда датчик высокого уровня (I:0/2) включается, а датчик низкого уровня (I: 0/3) находится в выключенном состоянии. B3:0/2 фиксируется датчиком высокого уровня, поскольку насос p3 не должен выключаться, как только вода начала уменьшаться.
    Ранг 0005:
    Когда насос 3 (O: 0/1) работает, включается датчик низкого уровня, который выключает насос p3 и включает насос P1 (O:0/0).
    Ранг 0006:
    Сброс обоих счетчиков выполняется после включения бита завершения второго счетчика (C5:1).
    Заключение:
    Мы можем использовать этот пример, чтобы понять логику программирования в ПЛК AB.

    leigehong
    Для любого преобразования единиц измерения в любом ПЛК вы можете использовать четыре математические функции со следующей формулой преобразования аналогового входа ПЛК, которая предполагает целочисленные математические операции:
    Формула преобразования ПЛК

    Формулы:
    EU = ((EUSpan x (DATA – DataOffset))/DataSpan) + EUOffset
    ProcessValue = ЕС/ФАКТОР
    DataOffset = данные во входном регистре при токе 4 мА (или нулевой аналоговый сигнал любого диапазона – например, 0 В постоянного тока на передатчике 0–10 В постоянного тока)
    DataSPan = Данные при 20 мА – Данные при 4 мА
    ФАКТОР = произвольный коэффициент (кратный 10), необходимый для получения надлежащего разрешения и точности.
    ЕС = Инженерные единицы x ФАКТОР
    EUOffset = Технические единицы @ 4 мА x ФАКТОР
    EUSpan = (Инженерные единицы при 20 мА – Технические единицы при 4 мА) x ФАКТОР
    ДАННЫЕ = фактическое чтение данных во входном регистре.
    Например,
    Датчик давления с диапазоном от 0 до 60 фунтов на квадратный дюйм, ман., подключен к плате аналогового входа ПЛК. Необработанный счетчик карты аналогового входа ПЛК начинается с 6240 для 4 мА и 31 208 для 20 мА. ПЛК считывает 18975 необработанных данных и рассчитывает эквивалентные показания датчика давления.
    Примечание. Необработанные значения ПЛК могут различаться в зависимости от системы.
    0–60 фунтов на квадратный дюйм в диапазоне 4–20 мА с разрешением 0,1 фунтов на квадратный дюйм: ман.
    ФАКТОР = 10
    Данные при 4 мА = 6240
    Данные при 20 мА = 31208
    Смещение Данных = 6240
    DataSpan = 31208 – 6240 = 24968
    EUOffset = 0 x 10 = 0
    EUSpan = (60 – 0) x 10 = 600
    ДАННЫЕ = 18975
    EU = ((EUSpan x (DATA – DataOffset))/DataSpan) + EUOffset
    ЕС = ((600 х (18975 – 6240)) / 24968) + 0 = 306
    ProcessValue = ЕС/ФАКТОР
    Значение процесса = 306/10 = 30,6 фунтов на квадратный дюйм, ман.

Apply for friendship links:WhatsApp or E-mail: admin@plchmis.com
×
×
  • Create New...