Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Электрик Инфо » Программируемые логические контроллеры » Схемы пуска электродвигателя на языке лестничных диаграмм LD для ПЛК
9 декабря 2019
Количество просмотров: 20344
Комментарии к статье: 4


Схемы пуска электродвигателя на языке лестничных диаграмм LD для ПЛК

Этой статьей мы начинаем цикл материалов по обучению созданию программ для программируемых логических контроллеров (ПЛК) в среде CodeSys. Лучше всего изучать способы программирования ПЛК на реальных практических примерах.

Рассмотрим несколько простых программ, которые можно использовать для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Для создания программ будем использовать язык лестничных диаграмм LD в CodeSys.

Всего рассмотрим 4 программы для 4-х схем:

1. Схема включения и выключения двигателя;

2. Схема управления реверсивным двигателем с использованием промежуточной копки «Стоп»;

3. Схема управления реверсивным двигателем без использования промежуточной копки «Стоп»;

4. Схема управления реверсивным двигателем c использованием путевых выключателей.

Приведенные ниже примеры имеют прежде всего учебную цель, т.к. для таких простых схем применять ПЛК нецелесообразно.

Электродвигатель на производстве

Язык лестничных диаграмм (Ladder Diagram, LD) в русскоязычной документации к ПЛК часто называется языком релейно-контактных схем (РКС). Этот графический язык был придуман в 70-х годах XX века и в первую очередь он был создан для электриков, которым в то время приходилось модернизировать релейно-контактные схемы с дискретными аппаратами (реле, таймерами, счетчиками и т.п.) в схемы с использованием программируемых контроллеров. Он был длительное время лидером по популярности среди всех МЭКовских языков программирования ПЛК.

Язык LD (РКС) почти полностью повторяет логику работы релейно-контактных электрических схем. Слева и справа находятся вертикальные цепи, которые считаются шинами питания. Между ними располагаются горизонтальные цепи, в каждой из которых слева находятся различные нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты, а в правой части – обмотки (катушки).

Каждому контакту соответствует своя логическая переменная (ON или OF), которые передают на катушку булевое состояние «Истина» или «Ложь». В первом случае катушка получает значение «включено» (ON), во втором – «отключено» (OFF).

На этом языке достаточно легко можно создавать сложные цепи включая в них различные функциональные блоки (триггеры, таймеры, счетчики и др.), что позволяет использовать этот язык для решения почти любых, даже очень сложных задач.

Схема включения и выключения двигателя

Первый вариант программы полностью повторяет самую распространенную схему с использованием двух кнопок и электромагнитного пускателя.

Схема включения и выключения двигателя для ПЛК

Кнопка «пуск» (B1) при нажатии подает значение логической единицы («Истина») через замкнутый контакт кнопки «стоп» (B2) на обмотку (К1). Контакт обмотки, подключенный параллельно к контакту первой кнопки включается и создает блокировочную цепь, которая питает обмотку при отпускании кнопки «пуск».

Эту схему можно упростить используя катушки «Set» и «Reset» (аналог триггера RS). Это очень часто используемые компоненты языка LD. В программах они предназначены для запоминания состояния включения и выключения электродвигателя или любого другого выходного элемента. Кроме управления электродвигателями другими исполнительными механизмами катушки «Set/Reset» часто используется для отслеживания деталей на станке.

Так как язык LD разработан на основе работы устройств релейно-контактной логики, то катушки «Set» и «Reset» имеют свой физический прототип реле в прошлом – так называемые «реле блокировки». Их часто использовали для запоминания состояния работы объекта управления при отключении электроэнергии.

Это были реле с двумя катушками установки и сброса. Когда подавали питание на установочную катушку, она смещала внутренний механизм в положение «включено» и это положение поддерживалось механически с помощью защелки.

Подача питания на катушку сброса приводило к смещению внутреннего механизма в положение «выключено». Если ни одна из катушек не была под напряжением, реле оставалось бы в своем последнем положении. Отсюда и название – «реле блокировки».

В приведенной ниже программе при подаче импульсного сигнала на катушку «Set» она срабатывает и остается во включенном состоянии пока не будет подан импульсный сигнал на катушку «Reset».

Схема включения и выключения двигателя с использованием Set/Reset

В этой схеме если одновременно нажаты две кнопки (активны оба режима «Set» и «Reset»), то катушка будет отключена. Можно также изменить логику и поменять приоритетность режимов «Set» и «Reset». В данном случае при одновременном нажатии двух кнопок катушка останется во включенном состоянии. 

Схема с использованием Reset и Set

Схема в режиме эмуляции:

Схема в режиме эмуляции

Для включения режима эмуляции в CodeSys нужно в пункте меню «Онлайн» поставить галочку «Режим эмуляции», затем «Старт» (F5) и установив нужные значения контактов записать эти значения в контроллер, в данном случае виртуальный нажав «Ctrl+F7».

 

Реверсивные схемы включения и выключения двигателя

Теперь перейдем к схемам управления реверсивным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Приведенная ниже программа позволяет производить реверс электродвигателя с помощью кнопок «Вперед» (B2) и «Назад» (B3) после нажатия промежуточной кнопки «Стоп» (B1) перед каждым изменением направления вращения.

Реверсивная схема пуска двигателя в CodeSys на LD

Блокировочные нормально-замкнутые контакты K1 и K2 обеспечивают невозможность включения электродвигателя на короткое замыкание при одновременном нажатии кнопок «Вперед» и «Назад».

Любые дополнительные блокировочные контакты включаются последовательно с катушками, например в программе это контакты теплового реле КК.

HL1 и HL2 – катушки, отвечающие за включение сигнальных ламп. По ним можно определить когда в какую сторону вращается электродвигатель.

Часто для управления электродвигателем используется программа, которая повторяет релейно-контактную схему с использованием двух спаренных контактов на кнопках. Такая схема позволяет изменять направление вращения электродвигателя без использования промежуточной кнопки «Стоп». Эта кнопка используется только в случае полной остановки электродвигателя.

Пример такой схемы на LD в CodeSys:

Схема без использования промежуточной кнопки стоп

Все приведенные выше программы на языке LD довольно просты и очень хорошо воспринимаются электриками. В заключение приведем более сложную программу с использованием таймеров (программные аналоги реле времени).

Программа управления двигателем с использованием программных таймеров

Эта программа позволяет управлять автоматическим движением реверсивного электродвигателя между двумя точками с выдержкой на упорах. После нажатия на кнопку «Пуск» (B2) механизм, управляемый электродвигателем перемещается из точки А в точку Б. Там он на 10 секунд останавливается и начинает движение в обратную сторону. В точке А новая остановка на 10 секунд и обратное движение в точку Б.

Управление движением осуществляется с помощью двух путевых выключателей (SQ1 и SQ2), а выдержки времени на упорах обеспечиваются с помощью двух таймеров TON. Про виды таймеров CodeSys и особенности их использования в программах мы расскажем в одной из следующих статей, посвященных обучению программированию ПЛК.

Курс по программированию контроллеров:

Практический курс ПЛК Овен и разработка АСУ ТП в Codesys

Structured Text

#2 - Structured Text // Создадим копию таймера TON и добавим к нему память. Автор - Сергей Романов

Книга "Изучаем Structured Text МЭК 61131-3": Ссылка на книгу

Андрей Повный




Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Язык релейных диаграмм LD (Ladder diagram) и его применение
  • Пример модернизации электрической схемы грузового подъемника с использовани ...
  • Примеры простых программ для ПЛК в CodeSys на языке релейных диаграмм
  • Использование ОВЕН ПЛК в системах автоматического управления освещением
  • Пример модернизации электрической схемы насосной станции с двумя насосами н ...
  • Язык функциональных блоковых диаграмм (FBD) и его применение
  • Язык программирования ПЛК Structured Text (ST) и его применение
  • Языки программирования ПЛК и программная платформа автоматизации CoDeSys
  • Самые популярные электрические аппараты в электроустановках
  • Устройство управления однофазным асинхронным двигателем
  • Категория: Программируемые логические контроллеры

    Автоматика, ПЛК, Контроллеры управления, Пускатель для электродвигателя, Промышленная автоматизация

      Комментарии:

    #1 написал: Павел | [цитировать]

    Будущее за контроллерами, но они очень дорогие. А в России даже диф. автомат считают роскошью.

      Комментарии:

    #2 написал: Максим Сувалкин | [цитировать]

    За программируемыми логическими контроллерами будущее! Я всю свою жизнь люблю электронику, но когда я купил свой первый ПЛК, я сразу понял, что сосредоточусь в основном на программировании. Я работал проектировщиком электрических сетей в проектном институте и фрилансером-программистом ПЛК. Три года назад я ушел из проектировщиков. Мой друг и я ремонтируем различные компоненты промышленной электроники, и еще мы вместе разрабатываем новое оборудование с использованием ПЛК. Много заказов по переводу старых релейных схем в схемы с ПЛК. Мы переделываем системы управления различных установок и станков по доступной цене и затем еще обеспечиваем быстрое надежное обслуживание. 

      Комментарии:

    #3 написал: Павел | [цитировать]

    Последствия немедленного реверсирования при работающем двигателе обычно разрушительны. Схема управления двигателем должна быть сконструирована таким образом, чтобы его нельзя было реверсировать без необходимого времени остановки. Можно предусмотреть, например, таймер. В случае немедленного реверсирования существует опасность поломки вала, отрыва ротора от вала, разрыва вала за подшипником или повреждения обмотки и последующего возгорания. 

      Комментарии:

    #4 написал: Алекс Йоханссон | [цитировать]

    Язык LD могут поддерживать почти все ПЛК. Этот язык программирования используется для логических сигналов и практически не используется для работы с аналоговыми сигналами. Это один из наиболее часто используемых языков в отрасли. Структура простая, так называемые шины или реле окружают сеть LD слева и справа. При логическом сигнале «1» «энергия» достигает всех подключенных элементов. 

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Источник фотографий: Стоковые изображения от Depositphotos

    Copyright © 2009-2022 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.