definitii plc/ap - mctr.mec.upt.ro · porturile de intrare pentru a depista combinatiile de semnale...

Definitii PLC/APProgramable logic controller / Automat programabil

• UN PLC este un controler secvential careasigura producerea unor evenimente intr-osuccesiune dorita si programata, prin unitatealui de iesire, pornind de la un feedback dinsistemul controlat, prin unitatea lui de intrare;

• PLC are o secventa de cod de program careruleaza in bucla permanenta si care scaneazaporturile de intrare pentru a depista combinatiilede semnale care modifica starea porturilor deiesire;

• PLC pot fi monobloc sau modulare

• PLC poate fi asociat cu un calculator industrialdestinat controlului direct al unui proces

• Un PLC poate fi inlocuit si cu un computer de tip PC cu unele limitari:

– constructia carcasei si dimensiunile de gabarit sunt mult diferite si dezavantajoase la un PC;

– existenta unui sistem de operare de nivel inalt poate constitui un handicap;

– numarul de porturi de intrare si de iesire la un PC este mult redus fata de un PLC. Acesta din urma poate fi construit modular si i se pot atasa suplimentar porturi I/O.

2

Structura hardware a unui PLC

• Partea principala a arhitecturiiunui PLC este procesorul,cel care executainstructiunile;

• Modulul de porturi I/O esteinterfata cu sistemul controlat.Semnalele de intrare si deiesire pot fi de urmatoareletipuri:

– Semnale de 24V DC– Semnale de 12V sau 5V DC– Semnale 100/220 V AC

• Fiecare port I/O are o adresa de memorie rezervata, permitand in acest fel monitorizarea tuturorporturilor I/O in mod circular continuu;

• Unitatile de memorie sunt utilizate la stocarea datelor sau a programelor care se folosesc intimpul lucrului; Sunt mai multe tipuri de memorii care se pot folosi:

– memorii ROM (Read-only momory) pentru stocarea permanenta a unor date de producator sau a sistemului de operare al PLC-ului;

– memorii RAM (Random-Access memory) pentru programele utilizatorilor sau datele colectate pe porturi;– memorii EPROM/EEPROM (Erasable Programable Read-only Memory) sau FLASH, pentru programe de

utilizator sau pentru date de folosinta indelungata,constante de programare, etc. – programele pentru PLC si datele de sistem pot fi stocate si pe un PC obisnuit si descarcate in PLC cu

ajutorul retelei sau a porturilor de comunicare ale acestuia (USB, Ethernet etc)

Conectarea si functionarea PLC

Exemple de intrari si iesiri conectate la PLC

Ciclul de functionare al unui PLC

PLC S222 - DC/DC/DC; AC/DC/RLY

Conectarea alimentarilor la un PLC

5

PLC S7-200

Conectarea PLC la PG (unitate de programare/PC)

Comutator moduri

Potentiometru

Leduri de stare

Comutator moduri: RUN-ruleaza programulTERM-rulare controlata de PGSTOP-program oprit

Potentiometru (analog adjust): seteaza valori interne pentru diverse utilizari)Leduri de stare:

SF/DIAG-galben = System fault/DiagnosticRUN-verde = ruleaza programulSTOP-galben =program oprit

6

Variante constructive S200

7

Diagrama electrica de conectare S222 (DC/AC)

8

Module I/O

Module I/O

10

Module I/O

11

Caracteristicile familiei S200

12

Specificatii intrari digitale S200

13

Specificatii iesiri digitale S200

Module suplimentare pentru S200

Panouri operator (TD/TP) pentru S200

Sisteme de numeratie

Binar (baza 2)

Hexazecimal (baza 16)BCD (binary coded decimal)

Bit (1), octet (8), cuvant (16)

17

Proiectarea unui sistem controlat cu PLC

Ciclu de scanare tipic

Ciclul de functionare al unui PLC

Limite si moduri de adresare a variabilelor

Adresare de tip byte.bit

Limite si moduri de adresare a variabilelor

Moduri de programare

Contacte si bobine in LAD

Contact normal deschis

Contact normal inchis

Contact normal deschis imediat

Contact normal inchis imediat

NOT – inversarea starii logice

P – detectarea frontului crescator

N – detectarea frontului cazator

Bobina directa

Bobina directa imediata

S – bobina de setare (1…255 biti)

Si – bobina de setare imediata (1…255 biti)

R – bobina de resetare (1…255 biti)

Ri – bobina de resetare imediata (1…255 biti)

Tipuri de contacte si bobine

Modul de functionare al programelor (LAD)

Utilizarea C/B si diagrama de timp

Temporizatoare

IN – intrare booleana, activeaza temporizatorulPT – preset time, intrare numerica, se inmulteste cu baza de timp (xxx ms). Valoarea maxima a PT este 32767

Timer ON-delay (TON)

Timer OFF-delay (TOF)

Timer Retentive ON-delay (TONR)

Contoare

CU – count up! Intrare booleana, incrementeaza valoarea curentaCD – count down! Intrare booleana, decrementeaza valoarea curenta

PV – preset value, intrare numericaR – reset! Intrare booleana, aduce la 0 valoarea curenta a contoruluiLD – load! Intrare booleana, aduce la PV valoarea curenta a contorului

Contoare – Count-down (CTD)

Contoare – count-up/down (CTUD)

Instructiuni speciale / locatii speciale de memorie

SMB28 – asociat semireglabilului fizic din PLC, valori: 0-255

Temporizatoare – aplicatia 1

Realizati o aplicatie care la apasarea unui buton (“start”) sa conduca la functionarea intermitenta a unui bec cu frecv. de 1Hz (duty cycle 50%).Procesul se repeta pana la apasarea unui alt buton (“stop”). Atat timp cat procesul este oprit becul trebuie sa fie stins.

Temporizatoare – aplicatia 2Pentru imbunatatirea calitatii asamblarii unui produs se cere

realizarea automatizarii unei prese:

1) se preasambleaza manual folosind adeziv cele doua semicarcase ale produsului;

2) se plaseaza ansamblul in postul de presare si daca anasamblul este detectat se aprinde un bec galben;

3) se actioneaza comanda bimanuala (daca diferenta de timp de apasare intre cele doua butoane este mai mare de 1 secunda, nu se intampla nimic);

4) ansamblul se fixeaza in postul de lucru de catre un cilindru;5) odata ce ansamblul este fixat, cilindrul presei coboara cu viteza mica

si forta limitata si preseaza cele doua semicarcase;6) dupa atingerea fortei limita pentru presare se comanda o rezistenta

de incalzire (pentru activarea adezivului);7) se mentine rezistenta alimentata timp de 5 secunde, dupa care

cilindrul presei si cilindrul de fixare se retrag, becul galben se stinge, un alt bec verde se aprinde, iar ciclul se incheie.

8) la indepartarea produsului din postul de lucru becul verde se stinge.9) Daca cursa oricarui cilindru dureaza mai mult de 3 secunde, se

aprinde intermitent un bec rosu (f=1Hz);10) pentru resetarea masinii trebuie tinut apasat pret de 2 secunde

un alt buton.

Temporizatoare – aplicatia 3

Realizati o aplicatie de tip stalp/cilindru retractabil (bollard):

- la detectarea unui card (senzor inductiv) se comada coborarea unuistalp (cilindru pneumatic) si se aprinde un bec;

- daca nu a trecut nici un vehicul de stalp (senzor optic) timp de 3 secunde, acesta se ridica si becul se stinge;

- daca a trecut cineva de stalp, becul se stinge si cilindrul se ridicadupa 1 secunda;

- daca una dintre cursele sus/jos ale cilindrului dureza mai mult de 2 secunde, se comanda ridicarea stalpului, stingerea becului si se activeaza o alarma (alt bec); alarma se reseteaza manual (buton).

- daca cineva este in zona cilindrului mai mult de 3 secunde, stalpul se pastreaza retras si se activeaza alarma;

- atata timp cat stalpul este ridicat, senzorul optic este ignorant.

Instructiuni de comparare si manipulare date

Compara valori numerice (<.<=,==,>=,>,<>)

Move (MOV_B) – copiaza continutul byteului IN in byteul OUT

Instructiuni pentru operatii matematice

Instructiuni de incrementare/decrementare

Aduna sau scade o unitate la o valoare tip byte sau word

Instructiuni de deplasare si rotire

SHL,SHR – deplasarea unui bit spre stanga, dreaptaROL,ROR – rotirea unui bit spre stanga, dreapta

Instructiuni de manipulare la nivel de byte

Invert – inverseaza valoarea bitilor intr-un byte

Converteste valori tip byte in valori numerice tip intreg

Contoare - Aplicatie

Realizati o aplicatie de tip parcare cu bariera si indicator de locuri libere(p-ta 700):- daca numarul de locuri libere in parcare este >3 (maxim 12) se

aprinde un bec verde;- daca numarul de locuri libere este 1…3 se aprinde intermitent becul

verde;- daca nu mai sunt locuri libere se aprinde un bec rosu;- accesul in/din parcare este limitat de o bariera (la intrare moneda, la

iesire buton);- coborarea barierei este comandata de disparitia auto. din raza de

actiune a unui senzor optic;- ridicarea si coborarea barierei se face cu un motor electric de c.c.;- timpul de actionare al motorului trebuie sa fie reglabil (nu exista

senzori de capat de cursa);- bariera nu se ridica daca parcarea este goala si se apasa “iesire” sau

daca este plina si se introduce moneda (se refuza moneda);- din cabina de control se poate declara parcarea “goala” sau “plina”;- in cabina de control exista buton “E.S.” pentru blocarea barierei in

pozitia curenta (frana dinamica).

Aplicatie – comanda unui cilindru cu dublu efect

Aplicatie – comanda rotirii unui motor in ambele sensuri

M

+24V

0V

CW

3

4

CCW

3

4

+24V

0V

K1

A1

A2

K2

A1

A2

K1

11

14

K2

11

14

K1

31

34

K2

31

34

K2

21

22

K1

21

22

1 2

4

35

5 35

3

Aplicatie – presa cu temporizare

1

2

3

4 2

5

1

3

Y1

S0 S1

P1

0V Q1 Q2

24V I1 I2

Q4Q3 Q5 Q6 Q7 Q8

I4I3 I5 I6 I7 I8

Y1

S0

1

24

B1

3

4

B1

3

4

+24V

0V

S1 P1

BN

BU

BK

2 3 4 5 6 7

Aplicatie – masina de gaurit cu viteza de avans variabila

Aplicatie – masina de gaurit cu viteza de avans variabila

Auto

Module 1 - Port 1FluidSIM Out

0 1 2 3 4 5 6 7

Auto

Module 1 - Port 1FluidSIM In

0 1 2 3 4 5 6 7

3

4

3

4

3

4

+24V

0V

M

+24V

0V

K1

A1

A2

K1

3

4

F=0

S1 S2S3

2

1 3

4 2

51

3

75%

25%

75%

1 2 3

4

5

4

Aplicatie – masina de debitat platbanda

Intrerupatoare, Bobine si Relee

Contact normal deschis

Contact normal inchis

Comutatoare

Intrerupatoare

Notarea bornelor unui întrerupător multicontact se face în felul următor: fiecare bornă are o notaţie compusă din două cifre:

- prima cifră reprezintă numărul de ordine a contactului, numerotarea făcându-se de la stânga la dreapta , această cifră se întâlneşte la ambele borne ale unui contact;

- a doua cifră este cea corespunzătoare notării întrerupătorului ND sau NÎ.

13 23

14 24

11

12

21

22

31

32

41

42

13 23

14 24

Limitator mecanic

Relee electro-mecanice

Relee de presiune

Tip : Bariera

Senzor optic de tip bariera

Transmitator Receptor

Tip : Bariera


Obiect


Tip : Bariera



Tip : Bariera


Obiect

Distanta mare de sesizare: pana la 30 metri

Poate detecta materiale transparente

Trebuie sa fie riguros aliniat receptorul si transmitatorul


Tip : Bariera


Senzor optic (Retro-reflexiv)

Reflector (prismatic)

T

R


Tip : Retro reflexiv

Transmitator /Receptor


T

RTransmitator /Receptor




Obiect

T





T





Distanta de sesizare: 1/2 la 1/3 din distanta tipului bariera

Nu este indicat pentru obiectele transparente si reflexive

Obiectul trebuie sa fie mai mare decat reflectorul

T

R




Tip : Difuzie

Senzor optic (Difuzie)

Obiect

T



Tip : Difuzie

T



Tip : Difuzie


Sesizarea distantei: mult mai mica decat tipul reflexiv, distanta depinde de culoarea si natura dpdv reflexiv a suprafetei

Obiecte mari determina distante mari de sesizare

Nu sunt indicati oentru medii murdare

T

R


Tip : Difuzie

Senzor inductiv

cablu

LED indicator

Circuitul rezonant al bobinei

Suprafata activa

Camp magnetic de frecvsnta mare(300 to 800 kHz)

Senzor inductiv

Senzor

OscilatiaAmplitudine

Sensor semnal de iesire

ON

OFF

obiect

Senzor inductiv

ON

OFF

obiect

Senzor

OscilatieAmplitudine

Senzor semnal de iesire

Senzor inductiv

ON

OFF

obiect

Senzor



Senzor inductiv

ON

OFF

Obiect

Senzor



Senzor inductiv

ON

OFF

obiect

Senzor



Senzor inductiv

Poate detecta orice material conductiv

Performanta senzorului poate fi afetata de:

• Temperatura

• natura materialului

• dimensiunea obiectului de identificat

Senzor inductiv

Tub de sticla umplut cu

Gaz inert

Contact

Reed

LED

Senzor Reed

Senzor Reed

24v

Senzor Reed

Interferenta cu alte campuri magnetice trebuie evitata.

Daca este pozitionat la mijocul cursei, comutarea poate varia depinzand de directia de apropiere.

Curentul maxim trebuie limitat pentru a evita arderea contactelor.

Senzor Reed

Cablu conectare

LED Indicator

Infasurarea circuitului rezonant

Camp magnetic HF

Senzor magnetic inductiv

Principiu similar cu al senzorului inductiv – reactioneaza doar la campuri magnetice

Trebuie evitata interferenta cu alte campuri magnetice

Dispozitiv de comutare – frecventa mai mare de comutare - 1kHz


Cablu de conectare

Surub de ajustare

LED indicator

Suprafata activa

Electrod 1

Electrod 2

Camp electrostaticSenzorul urmareste o modificare a capacitatii in zona de detectie

Senzor capacitiv

Target

Senzor capacitiv

Senzor capacitiv

Detecteaza orice material mi dens ca si aerul

Sensibilitatea poate fi ajustata

Poate fi afectat de mediile cu praf

Senzor capacitiv

Pozitionat astfel incat sa nu “vada” peretele vasului

Senzor capacitiv

Senzor capacitiv

+ 18 to 30 Volts DC.

0 V

Output

Inductive

Capacitive

Optical

Magnetic

Ultrasonic

Normally open

Normally closed

Simboluri - senzori


0 V

Senzor capacitiv cu functie ND

Output

Simboluri - senzori

+ 18 to 30 Volts DC

0 V

Output

24v DC

0v

PNP Type

• Output is Positive

• Positive switching

Simboluri - senzori

NPN Type

• Output switchesthrough to 0v

• Negative switching

+ 18 to 30 Volts DC

0 V

Output

24v DC

0v

Simboluri - senzori


0 V

Output

Inductive

Capacitive

Optical

Magnetic

Ultrasonic

Normally open

Normally closed

Conexiunile senzorilor

Electro – distribuitor 2/2 monostabil

Distribuitor pilotat 3/2 monostabil

Distribuitor pilotat 3/2

2

1 3


2

1 3

Y1

Distribuitor pilotat 5/2 monostabil

2

(B)

3

(R)1

(P)

5

(A)

4

(S)

Distribuitor pilotat 5/2 bistabil

2

(B)

3

(R)1

(P)

5

(A)

4

(S)

Simboluri electrice

Notarea literala a aparatelor in schemele electrice

definitii plc/ap - mctr.mec.upt.ro · porturile de intrare pentru a depista combinatiile de semnale...

Documents