Stáhnout zde

Příklady PLC - STR
Autoři: Ing. Josef Kovář
a) Ing. Zuzana Prokopová
b) Ing. Ladislav Šmejkal, CSc.
Partneři projektu:
Rostra s.r.o.
Trimill, a.s.
Výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu „Implementace programování PLC automatů dle evropské normy IEC 61 131 do
výuky žáků středních škol“, reg. č. CZ.1.07/1.1.08/01.0016.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Příklady PLC STR
1.
-2-
příklad: Signál STOP
vrtačka je v chodu v případě, že není stisknut spínač STOP.
2. příklad: Hlídání skladů
a. Siréna zazní v případě, že jeden nebo druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál
l.
b. Siréna zazni v případě, že jeden nebo druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál
0.
c. Siréna zazní v případě, že jeden i druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál l.
d. Siréna zazní v případě, že jeden i druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál l.
3. příklad: Zásobníky se sypkým materiálem
a. Tři zásobníky se plní nezávisle na sobě. Navrhněte program pro bezpečnostní obvod,
který vytvoří signál H v případě, že některý snímač maximální výše úrovně dá při
zaplnění signál l.
b. Tři zásobníky jsou plněny nezávisle na sobě. Navrhněte program pro bezpečnostní
obvod, který vytvoří signál H v případě, že některý snímač maximální úrovně materiálu
dá při zaplnění signál 0.
c. Tři zásobníky jsou propojeny do společné výpusti. Stav každého zásobníku je hlídán
senzorem, který v přítomnosti sypkého materiálu dává log. l. Navrhněte program, který
bude signalizovat, že už zbývá jen jeden plný zásobník.
4. příklad: Vypnutí strojního zařízení
Strojní zařízení se v případě, že je stisknuto kterékoliv z bezpečnostních tlačítek B1, B2, B3.
5. příklad: Signalizace výšky hladiny
Výška hladiny je snímána dvěma senzory - horním SH a dolním SD , které dávají logickou 1 v
případě detekce vody. Navrhněte logické funkce, které budou rovny jedné v případě:
a. YN - v nádrži poklesla voda pod dolní senzor, horní indikuje stav bez vody
b. YP - oba senzory indikují vodu
c. YS - hladina je mezi oběma senzory
d. YE - horní senzor indikuje vodu, dolní nikoliv
6. příklad: Dopravní linka
Pohon dopravní linky, dostane signál l pro spuštění chodu v případě, že:
a. jsou stisknuta obě tlačítka ručního ovládání nebo právě dva ze tří senzorů přísunu
materiálu indikují přítomnost materiálu (log. l)
b. jsou stisknuta obě tlačítka obouručního ovládání a zároveň senzor přítomnosti
polotovaru dává signál l nebo právě dva ze tří senzorů přísunu materiálu indikují
přítomnost materiálu (log. l)
7. příklad: Chod tří dopravníků
Navrhněte a realizujte logickou funkci pro signalizaci chodu tří dopravníků. Signalizace svítí:
a. je-li v chodu právě jeden (libovolný) dopravník ze tří
b. jsou-li právě dva libovolné dopravníky v chodu
c. jsou-li v chodu nejméně dva dopravníky
Příklady PLC STR
-3-
8. příklad:
Soustruh obrábí, je-li současně zapnut hlavní vypínač (a) a zároveň osvětlení stroje (b) a není
současně buď nízký stav oleje (c) v převodovce nebo rozpojená spojka (d).
9. příklad: Jízda výtahu I
Kabinka ve výtahu se pohybuje jestliže v kabince je alespoň jedna osoba A a sepnutím tlačítka B
v kabince dá povel k spuštění motoru, nebo když není v kabince osoba A a někdo sepnutím
tlačítka C výtah přivolá.
10. příklad: Ovládání světel auta
Navrhněte program pro zapojení spínačů světel v osobním automobilu. V autě jsou čtyři spínače:
pro zapínání světel: OB (obrysová), DT (dálková/tlumená), PM (přední mlhovky), ZM (zadní
mlhovky). Dále jeden spínač PDT na přepínání tlumená/dálková světla. Spínače ovládají světla
obrysová YOB , tlumená YT, dálková YD, přední mlhovky YPM, zadní mlhovky YZM. Žádná světla nelze
rozsvítit bez zapnutí obrysových světel, zadní mlhovky lze rozsvítit jen současně s předními,
přední mlhovky lze rozsvítit i bez dálkových či tlumených světel.
Varianta pro pokročilé: ve skutečném autě je navíc další spínač pro ovládání světelné houkačky
(dálková světla), která musí fungovat nezávisle na všech spínačích.
11. příklad: Obvod pro indikaci chodu zařízení
Pro indikaci chodu zařízení navrhněte program, kde stále dokola bude rotovat jedna dioda (dvě,
tři).
12. příklad: Jízda výtahu II
Motor výtahu se rozběhne v případě, že stiskneme některé ze tří tlačítek T1, T2 , T3 výběru patra,
není-li přitom stisknuto tlačítko STOP a dává-li snímač zavření dveří D signál l.
13. příklad: Řízení dopravních pásů
V hale jsou 3 pásy na sobě vzájemně závislé. Každý pás je ovládaný samostatně pomocí tlačítka
START a STOP. Navržený program musí zajistit blokování dopravníků tak, aby zadní dopravníky
nešly spustit, pokud neběží dopravníky přední. Při vypnutí předního dopravníku se musí zadní
dopravníky zastavit.
14. příklad: Jízda výtahu III
Napište program pro ovládání stavebního výtahu tak, že v daném okamžiku jej lze zapnout pouze
jedním směrem (při jízdě jedním směrem jej nelze přepnout). K ovládání jízdy v obou směrech
slouží dvě tlačítka.
15. příklad: Provoz dopravníku
Navrhněte program pro ovládání dopravníku, který se uvádí do chodu stiskem tlačítka START.
Dopravník se zastavuje pomocí dvou koncových spínačů A a B. K zastavení dojde pouze v případě,
kdy se sepne nejprve spínač A a následně spínač B.
16. příklad: Přepínač hvězda trojúhelník
Navrhněte program pro ovládání motoru s přepínáním HVĚZDA – TROJÚHELNÍK.
Pro ovládání se používají tlačítka A – rozběh do hvězdy, B – chod v trojúhelníku. Pro vypnutí
tlačítko S.
Princip činnost:
Po stisku tlačítka A se sepne stykač pro zapnutí do hvězdy. Do trojúhelníku lze motor přepnout až
po vypnutí hvězdy tlačítkem S, kterým lze kdykoliv vypnout oba stykače. Pokud motor běží
v trojúhelníku, nelze jej tlačítkem B přepnout do hvězdy.
Příklady PLC STR
-4-
17. příklad: Spínání dopravníků pro přesun materiálu
Máme 4 dopravníky, které se spínají jeden za druhým vždy po časové prodlevě 2s. Princip
činnosti:
Sekvence zapínání začne po stisku tlačítka START. Každý z dopravníků se dá samostatně vypnout
tlačítkem STOP1 až STOP4. Protože je chod dopravníků na sobě navzájem závislý, musí při vypnutí
jednoho z dopravníků dojít i k vypnutí dopravníků následujících. (Např.: při vypnutí dopravníku 2
se musí vypnout i dopravníky 3 a 4).
18. příklad: Jízda výtahu s reverzací s časovou prodlevou a prodlevou po stisku STOP
Pro zapnutí slouží tlačítka VPŘED a ZPĚT. Pro vypnutí tlačítko STOP. Princip činnosti:
Po stisku VPŘED se sepne 1. stykač a výtah se rozjede směrem nahoru. Pokud je stisknuto tlačítko
ZPĚT, 1. stykač se rozpojí, ale 2. stykač pro chod dolů se sepne až po 5s, kdy se předpokládá, že
výtah již stojí. Výtah lze kdykoliv vypnout tlačítkem STOP. Po stisku tohoto tlačítka nelze zapnout
výtah po dobu 5s. Celá sekvence platí i pro chod opačný.
19. příklad: Ovládání stolu brusky
Po stisknutí tlačítka „Pohyb stolu zapnout" se má stůl brusky začít pohybovat střídavě vlevo až do
polohy dané levým koncovým spínačem a pak vpravo až do polohy dané pravým koncovým
spínačem. Po stisknutí tlačítka „Pohyb stolu vypnout" se má pohyb stolu okamžitě zastavit.
Navrhněte řízení pomocí PA a napište program.
VSTUPY A VÝSTUPY
-
označení proměnných a definice významů jejich logických hodnot
Vstupní proměnná
Konc.spínač levý
Konc.spínač pravý
Tlačítko zapnout
Tlačítko vypnout
Výstupní proměnná
Motor stolu doleva
Motor stolu doprava
Označení
SL
SP
ZAP
VYP
20. Význam log.
hodnoty
Stůl vlevo: SL=1
Stůl vřavo: SP=1
Stisknuto: ZAP=1
Stisknuto: VYP=1
MOTL
MOTP
MOTL=1: stůl doleva
MOTL=1: stůl doprava
Příklady PLC STR
-5-
Blokové schéma
21. příklad:
Čerpadlo topného oleje pro olejový hořák může být spuštěno a vypnuto dvěma různými tlačítky
ze dvou míst. Čerpadlo lze ovšem spustit jen tehdy, hoří-li pomocný plamének, což indikuje
bimetalické čidlo.
Navrhněte program pro PA .
VSTUPY A VÝSTUPY
označení proměnných a definice významů jejich logických hodnot
Vstupní proměnná
označení proměnných
Spínač č.2
Čidlo plaménku
Výstupní proměnná J
Čerpadlo
Označení
SI
S2
PP
Význam log. hodnoty
Stisknuto: SI změní hodnotu
Stisknuto: S2 změní hodnotu
Plamének hoří: PP=1
C
C=l: spustit motor čerpadla
Blokové schéma
Příklady PLC STR
-6-
22. příklad:
Agregát je chlazen dvěma ventilátory. Kontrola jejich funkce probíhá pomocí senzorů proudu
vzduchu. PA má realizovat následující kontrolní a indikační funkce:
při výpadku libovolného ventilátoru se má rozsvítit optická signalizace
při výpadku obou ventilátorů se má navíc rozezvučet akustická signalizace.
Obě hlášení jsou realizována jen tehdy, je-li spuštěn agregát, což je též signalizováno opticky.
Navrhněte pro tuto úlohu program v jazyku mnemokódů pro PA.
23. příklad:
Ve vodárně jsou instalována tři čerpadla, dvě malá, Cl o výkonu QC1 a C2 o výkonu QC2 a jedno
velké C3 o výkonu QC3. Tato čerpadla jsou určena pro běžný provoz. Dále je ve vodárně
připraveno jedno záložní čerpadlo CR. Toto záložní čerpadlo se má uvést do provozu tehdy,
jestliže dojde k poruše nčkterého z čerpadel a fungující čerpadla nedodávají minimální výkon.
Provoz všech provozních čerpadel má být signalizován kontrolkou a spuštění záložního čerpadla
ohlášeno zvukovou signalizací. Minimální výkon pokryje současný provoz obou malých čerpadel
nebo provoz velkého a jednoho z malých čerpadel, ale nepokryje jej provoz samotného velkého
čerpadla.
Platí: QC1<QC2<QC3
Příklady PLC STR
-7-
Navrhněte blokové schéma řízení, sestavte pravdivostní tabulku. Určete logické funkce pro
požadované řídicí funkce. Navrhněte přiřazení proměnných vstupům a výstupům programovatelného automatu, napište program pro PA.
Vstupní proměnná
Motor čerpadla C1
Motor čerpadla C2
Motor čerpadla C3
Výstupní proměnná
I
Motor záložního čerpadla
Kontrolka čerpadla C1
Kontrolka čerpadla C2
Kontrolka čerpadla C3
Kontrolka čerpadla CR
Akustická signalizace
Označení
Cl
C2
C3
Význam log. hodnoty
Běží: Cl-1
Běží: C2=l
Běží:C3=l
MR
Kl
K2
K3
ZR
ALMA
MR-M:Spustit
Kl = l: Svítí=Motor čerpadla Cl běží
K2=1: Svítí=Motor čerpadla C2 běží
K3=l: Svítí=Motor čerpadla C3 běží
ZR=1: Svítí=Motor čerpadla CR běží
ALMA=1: Zní=motor čerpadla CR běží
24. příklad:
Zboží na válečkové trati má být přesunuto pneumotorem na další kolmý úsek válečkové trati. Protože
obsluhující personál má na starosti více podobných pracovišť rozmístěných po dílně, může vydat
pokyn k přesunutí ze tří různých stanovišť. Pokyn k přesunutí je realizován přepínačem VÝJEZD. Po
přepnutí do polohy l se pneumotor vysune a přesune zboží na další trať. Při přepnutí do polohy 0 se
pneumotor vrátí zpět.
Příklady PLC STR
-8Pneumotor je ovládán
monostabilním
elektropneumatickým
rozvaděčem. Pokud je vydán
pokyn k přesunu z jednoho
stanoviště, rozsvítí se na
ostatních stanovištích kontrolky
ZÁKAZ (manipulace). Případné
povely k přesunu z dalších
stanovišť musí být ignorovány.
Nakreslete blokové schéma
řízení manipulace na válečkové
trati. Sestavte pravdivostní
tabulku.
VSTUPY A VÝSTUPY
označení proměnných a definice významů jejich logických hodnot
Vstupní proměnná
Označení
Význam log. hodnoty
Přepínač Výjezd na stanovišti 1
Přepínač Výjezd na stanovišti 2
Přepínač Výjezd na stanovišti 3
Výstupní proměnná
Elektromag. ventil
Kontrolka na stanovišti 1
Kontrolka na stanovišti 2
Kontrolka na stanovišti 3
SI
S2
S3
Poloha 1:S1 = 1
Poloha 1:S2=1
Poloha 1: S3=l
Yl
Kl
K2
K3
Yl=l: Přesunout zboží
Kl = l: svítí=zákaz manipulace
Kl=2: svítí=zákaz manipulace
Kl=3: svítí=zákaz manipulace
25. příklad:
V třídicím automatu jsou testovány rozměry těles tvaru kvádru oproti dorazům. Je přitom snímána
hloubka f, šířka b a výška h. Dalším snímačem je snímána zmagnetizovatelnost materiálu těles
(remanentní magnetická indukce). Sledované signály mají tento význam:
Příklady PLC STR
-9-
hloubka: f =1 rozměr je velký, f = 0 rozměr není velký
šířka: b = 1 rozměr je velký, b = 0 rozměr není velký
výška: h = 1 rozměr je velký, h = 0 rozměr není velký
m = 1 zmagnetizovatelné, m = 0 nezmagnetizovatelné (těleso)
Po odměření jsou výrobky tříděny nejprve
výhybkou x a pak zdvojenou výhybkou y do
jednoho ze čtyř zásobníků 1, 2, 3 nebo 4 (viz
obr). Každá z výhybek má dvě polohy a je
elektricky řízená. V klidovém bezproudovém
stavu jsou výhybky nastaveny doprava.
Tělesa by měla být tříděna podle těchto
kritérií: do zásobníku 1 tělesa, která mají velký
jen jeden rozměr. Všechna plochá tělesa (se
dvěma velkými rozměry a jedním nevelkým
rozměrem) a zároveň zmagneti-zovatelná by
měla směřovat do zásobníku 2. Ostatní tělesa
by měla směřovat do zásobníku 4 a zásobník 3 by měl zůstat prázdný.
Sestavte úplnou pravdivostní tabulku pro signály t, b, h, m, připište do tabulky polohy x, y výhybek a
čísla cílových zásobníků.
Nalezněte pomocí Karnaughových map minimální výstupní funkce pro řídicí proměnné x, y
Napište program logického řízení třídicího automatu.
26. příklad:
Manipulátor pro podávání polotovarů do lisu může uchopený plech natočit do správné polohy
otočením kolem příčné osy o 180° po řídicím signálu w = 1 a (nebo) otočením kolem podélné osy o
180° po řídicím signálu d = '\. Otáčení kolem obou os může být spuštěno současně. Polotovary mají
být podávány do lisu ve stálém taktu v poloze 1 (obr. 1). Pokud se dostane polotovar ze zásobníku do
manipulátoru v nesprávné poloze, je tato poloha indikována třemi signály a, b, c ze tří
bezkontaktních snímačů, a poloha musí být nastavena správně. Bezkontaktní snímač dává signál 0,
není-li proti němu výřez. Je třeba navrhnout logický kombinační obvod, který vyhodnocuje signály a,
b, c ze tří snímačů a na základě jejich hodnot dává buď povely k otáčení, nebo povel s = 1 k zastavení
zařízení, neodpovídá-li kombinace signálů a, b, c přítomnosti správného polotovaru v manipulátoru.
Sestavte úplnou (s osmi řádky) pravdivostní tabulku a přiřaďte potřebné výstupní signály a slovní
popis stavu.
Nalezněte pomocí Karnaughových map minimální výstupní funkce pro výstupní proměnné w, d, s.
Napište program logického řízení otáčení manipulátoru a zastavení.
Příklady PLC STR
- 10 -
27. příklad: Napište program pro řízení automatické linky dle následujících zadání
K2
Přesun2
Přesun1
K5
PÁS2
K3
K4
PÁS1
V1
K6
PÁS3
120cm
V2
K7
V3
K8
K1
V4
K9
START
STOP
I.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Pás2 se vypne po najetí na K5.
Příklady PLC STR
- 11 -
II.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Dojezdem na K4 se pás na 4s zastaví a opět rozjede.
Pás2 se vypne po najetí na K5.
III.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a
vypíše na displeji
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Dojezdem na K4 se pás na 4s zastaví a opět rozjede.
Pás2 se vypne po najetí na K5.
IV.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a
vypíše na displeji
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá – zapne se Topení
Po ohřátí – indikace vstupem OHREV se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede
Pás2 se vypne po najetí na K5.
V.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a
vypíše na displeji
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá – zapne se Topení
Doba, po kterou se obrobek ohřívá se zadává na displeji.
Po ohřátí se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede
Pás2 se vypne po najetí na K5.
VI.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Příklady PLC STR
- 12 -
Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a
vypíše na displeji
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá – zapne se Topení
Teplota, na kterou se má obrobek ohřát se zadává na displeji (max. 90°C). Porovnává se s teplotou,
která je snímána přes analogový převodník na vstupech x1.0 až x1.3 jako číslo 0 až 15 (15 odpovídá
90°C).
Po ohřátí se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede
Pás2 se vypne po najetí na K5.
VII.
Linka se zapíná tlačítkem START
Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede
Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a
vypíše na displeji
Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.
Dojezdem na K3 se vypne Přesun1.
Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá – zapne se Topení
Doba, po kterou se obrobek ohřívá se zadává na displeji.
Po ohřátí se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede
Dojezdem na K5 se zapne Přesun2, rozběhne se Pás3 a Pás2 se vypne. Přesun2 se vypne po 2s
Obrobek , podle zadaného typu (na ID panelu) pokračuje na jeden z koncových spínačů K6 až K9
Odpovídající vyhazovák jej vyhodí do příslušného koše
Pás3 se zastaví a program najede na bod 2.
Linka se zastaví a uvede do počátečního stavu tlačítkem STOP
Použitá literatura :
Příklady č. 40 – 44 jsou převzaty z knihy PLC a automatizace 1, autoři : Ladislav Šmejkal, Marie
Martinásková, nakladatelství BEN;
Příklady č. 45 – 47 jsou převzaty z knihy Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku, autoři
Dietmar Schmid a kol., nakladatelství Europa – Sobotáles cz. S. r. o.;
Příklady PLC STR
- 13 -