Aplikacje LOGO! Szanowni Czytelnicy Oddajemy Państwu do rąk podręcznik będący zbiorem praktycznych przykładów aplikacji modułu logicznego LOGO!. Przedstawione opisy są niewielką częścią projektów, których opisy przesłali do nas ich twórcy. Mamy nadzieję, że spektrum przedstawionych zastosowań wyrobi Państwu pogląd na możliwości techniczne tych małych, a jednocześnie wydajnych modułów sterownikowych. Składamy serdeczne podziękowania autorom poszczególnych rozwiązań. Jednocześnie pragniemy podkreślić, że przedstawione przykłady są opublikowane za zgodą ich twórców, a firma Siemens nie ponosi żadnej odpowiedzialności z tytułu skutków wynikłych z ich praktycznego zastosowania. Życzymy przyjemnej lektury i satysfakcji z aplikacji zrealizowanych na bazie LOGO!. Siemens Sp. z o.o. Aplikacje LOGO! Spis treści Przykład 1 Transporter ( oprac. Artur Zyskowski ) 4 Przykład 2 Automatyczne zasilanie produktem maszyn pakujących ( oprac. Bogdan Radziszewski ) 6 Przykład 3 Układ spłukiwania taśm tuneli chłodniczych ( oprac. Bogdan Radziszewski ) 8 Przykład 4 Sterowanie stacjonarną zszywarką do worków ( oprac. Cezary Parniewicz ) 10 Przykład 5 Sterowanie kotłem gazowym ( oprac.Edward Budzyński ) 12 Przykład 6 Sygnalizacja na placu zabaw ( oprac. Jacek Janiak ) 16 Przykład 7 Centralka alarmowa ( oprac. Jarosław Tarnawa ) 18 Przykład 8 Sterowanie zespołem maszyn przetwórczych ( oprac. Jerzy Syrek ) 20 Przykład 9 Układ rozdzielacza butelek na linii produkcyjnej w rozlewniach napojów (oprac. Krzysztof Aleksanderek ) 22 Przykład 10 Układ sterowania wykrojnika ( oprac. Krzysztof Kulig ) 24 Przykład 11 Układ sterowania silnika indukcyjnego pierścieniowego ( oprac. Krzysztof Szewczyk ) 26 Przykład 12 Sterowanie maszyną do załadunku skrzynek ( oprac. Marcin Wyrwa ) 28 Przykład 13 Sterowanie układem transportowym ( oprac. Marcin Wyrwa ) 30 Przykład 14 Sterowanie układem wentylacyjnym dla budownictwa mieszkaniowego ( oprac. Marek Rzerzut ) 32 Przykład 15 Samoczynne Ponowne Załączenie (SPZ) na linii 110KV ( oprac. Michał Cuprych) 34 Przykład 16 Automatyczny garaż ( oprac. Remigiusz Kozak ) 36 Przykład 17 Automatyzacja szklarni ( oprac. Tomasz Kisielewski ) 38 Przykład 18 Automatyzacja samochodu ( oprac. Wojciech Kucharski ) 42 Sterowanie ramieniem robota za pomocą LOGO! ( oprac. Wojciech Nowakowski ) 46 Przykład 19 Przykład 1 Zastosowanie LOGO! Transporter Koncepcja wykorzystania LOGO! Zaprojektowany układ to ciąg transportowy składający się z trzech taśmociągów. Ma on za zadanie przetransportować towar (np. skrzynki, palety, pudełka) umieszczony na początku taśmociągu nr 1 na koniec taśmociągu nr 3. W projekcie założono, że każdy z taśmociągów jest napędzany jednym silnikiem indukcyjnym trójfazowym. Opis: 1) Towar jest umieszczany (np. przez człowieka, robota, inny taśmociąg) na początku taśmociągu 1. Umieszczony towar jest wykrywany przez fotokomórkę B1, która podaje sygnał “1” na wejście I1 sterownika LOGO!. Program sterownika sprawdza , czy taśmociąg nr 1 nie jest zajęty przez wcześniej umieszczony towar (czy fotokomórka B2 znajdująca się na końcu taśmociągu nr 1 nie jest “przysłonięta” ) i uruchamiany jest silnik M1 napędzający taśmociąg nr 1. 2) Przemieszczany towar po dotarciu do końca taśmociągu nr 1 zostaje wykryty przez fotokomórkę B2, która wystawia sygnał na wejście I2. Następuje sprawdzenie, czy taśmociąg nr 2 nie jest zajęty. Jeśli nie ma tam towaru, wówczas uruchamiany jest silnik M2 napędzający taśmociąg nr 2 i towar przemieszcza się z taśmociągu nr 1 na taśmociąg nr 2. Tak samo wygląda przejście towaru z taśmociągu nr 2 na taśmociąg nr 3. 3) Towar po dotarciu do końca transportera nr 3 zostaje wykryty przez fotokomórkę B4 (podanie sygnału “1” na wejście I4 ), co powoduje zatrzymanie silnika M3 napędzającego ten transporter. Ładunek może zostać zdjęty z transportera nr 3 ręcznie przez człowieka lub poprzez podanie sygnału “1” na wejście I5 np. z przycisku. Jeśli któryś z transporterów jest zajęty przez towar, program to wykrywa i nie dopuszcza do kolizji – ładunek jest odpowiednio kolejkowany. Transportery są uruchamiane i zatrzymywane sygnałami z fotokomórek, dodatkowo w program wbudowany został mechanizm zatrzymywania taśmociągów po określonym , zależnym od długości taśmociągu,czasie. Ten mechanizm czasowego zatrzymywania ruchu transportera jest przydatny w momencie, gdy jeden z taśmociągów zostanie uruchomiony przypadkowo, np. jedna z fotokomórek zostanie na moment przysłonięta przez przechodzącego człowieka, ścinek papieru, itp. Funkcje wyprowadzeń: I1 – wejście dla pierwszego taśmociągu I2 – wejście dla drugiego taśmociągu I3 – wejście dla trzeciego taśmociągu I4 – wejście wyłączające trzeci taśmociąg I5 – wejście ponownie włączające trzeci taśmociąg Q1 – wyjście pierwszego taśmociągu Q2 – wyjście drugiego taśmociągu Q3 – wyjście pierwszego taśmociągu Korzyści wynikające z zastosowaniaLOGO! Możliwość rozbudowy układu o kolejne taśmociągi. Wiele możliwości zastosowań taśmociągu automatyzujących pracę. Autor: Artur Zyskowski Przykład 1 Zastosowanie LOGO! Transporter Autor: Artur Zyskowski Przykład 2 Zastosowanie LOGO! Automatyczne zasilanie produktem maszyn pakujących Koncepcja wykorzystania LOGO! Zadanie projektowe polegało na wykonaniu sterowania układem przenośników w taki sposób aby zapewnić ciągłość zasilania produktem (mrożonkami) wielogłowicowych wag automatycznych. Droga produktu zaczyna się od urządzenia wysypującego mrożonki z kontenerów do zbiornika buforowego. Pod zbiornikiem znajduje się przenośnik wibracyjny W1. Dodatkowo nad W1 umieszczono układ dysz wodnych zasilanych zaworem elektromagnetycznym Y1. Dysze służą do tzw. glazurowania mrożonek kalafiora i brokuła. Z W1 mrożonki trafiają na podnośnik P. W celu zmniejszenia kosztów całej inwestycji zastosowano jeden podnośnik P transportujący mrożonki do podwójnego rewersyjnego przenośnika R1 i R2. Rewersyjny podwójny przenośnik został umieszczony na podeście wspólnym dla wag. Mrożonki spadają na środek przenośników R 1 i R2, skąd są transportowane do rynnowych przenośników wibracyjnych W2 i W3 . Poziom nasypanych mrożonek do W2 i W3 kontrolują czujniki C1 i C2. Zastosowano tutaj sondy FTC 260 firmy Endress+Hauser .Przenośniki wibracyjne są sterowane bezpośrednio z wag w zależności od zapotrzebowania na produkt jaki zgłaszają wagi. Opis: Przełącznik trójpołożeniowy S służy do wyboru trybu pracy. W zależności od tego, czy ma pracować jeden automat pakujący czy dwa wybierana jest odpowiednia pozycja; praca automatu nr 1, praca automatu nr 2 lub praca obu urządzeń 1 i 2. Rozważmy pracę obu maszyn. Założono, że trzeciej pozycji przełącznika S odpowiada stan zera logicznego na wejściach I3 i I4. Wówczas bramki AND B5 i B6 są otwarte dla sygnałów pochodzących od czujników C1 i C2. Sygnały te mogą być opóźnione przez bloki on-delay B19 i B21 w celu uzyskania płynnej pracy linii . Jeśli oba czujniki wykryją brak produktu w rynnach to pojawią się sygnały logiczne 1 na wejściach SET przerzutników R-S B1 i B2 . Wyjścia przerzutników ustawione zostaną w stany wysokie . Wyjścia Q1 i Q3 zostaną załączone ponieważ bramki B17 i B8 są otwarte. Styki przekaźników Q1 i Q3 włączają falowniki F1,F2. Przenośniki poruszają się w przeciwnych kierunkach nasypując surowiec do W2 i W3. Czujniki C1 i C2 cały czas kontrolują poziom w rynnach. Gdy C1 wykryje obecność mrożonek to na wejściu I1 Logo pojawi się logiczne 0.Po zanegowaniu bramką B3 skasowany zostanie przerzutnik R-S B1 (wyłączony zostanie Q1) ; równocześnie poprzez B13 i B15 załączone zostanie wyjście Q2. Falownik F1otrzyma sygnał REV i taśma 1 zacznie obracać się w stronę przeciwną. Analogiczna sytuacja będzie z czujnikiem C2. W zależności od tempa pracy automatów 1 i 2 taśmy przenośników obracają się więc albo w kierunkach przeciwnych, albo w zgodnych (w lewo lub prawo). Równocześnie poprzez bramkę OR B9 i dodatkowy układ opóźnienia B10 załączany jest stycznik K1 włączający silnik napędowy podnośnika P. Z wyjścia Q5 poprzez opóźnienia B22 ,B23 odpowiednio włączany jest elektrozawór Y1 i wibrator W1. W przypadku przeciążenia silników przenośników rewersyjnych R1,R2 przekaźniki awarii falowników załączą napięcie+24V do wejścia I7,I8 co poprzez bramkę OR uruchomi lampkę awarii H1. Sposób pulsowania zależy od nastawionych parametrów asynchronicznego generatora impulsów B18. Funkcje wyprowadzeń: I1 – Czujnik C1 I2 – Czujnik C2 I3 - ( S1 praca automatu nr.1 ) I4 - ( S1 praca automatu nr.2 ) I6 – ( S3 awaria napędu R1 ) I7 – ( S4 awaria napędu R2 ) Q1 – ( wejście FWD nr.1) Q2 – (wejście REV nr.1 ) Q3 – ( wejście FWD nr.2 ) Q4 – ( wejście REV nr.2 ) Q5 – ( K1 załączenie podnośnika ) Q6 - ( H1 załączenie lampki ) Q7 – ( Y1 załączenie elektrozaworu wody ) Q8 – (K2 załączenie wibratora W1 ) Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Realizacja zadania na LOGO! pozwoliła zautomatyzować proces sterownia przenośników i uzależnić pracę jednego z nich od stanu pracy drugiego przenośnika. Przyczynia się to do zwiększenia wydajności maszyny oraz pozwala na dostosowanie maszyny dla potrzeb klienta. Autor: Bogdan Radziszewski (1) Przykład 2 Zastosowanie LOGO! Automatyczne zasilanie produktem maszyn pakujących Autor: Bogdan Radziszewski (1) Przykład 3 Zastosowanie LOGO! Układ spłukiwania taśm tuneli chłodniczych Koncepcja wykorzystania LOGO! Zadanie projektowe polegało na wykonaniu sterowania układem przenośników w taki sposób aby zapewnić ciągłość zasilania produktem (mrożonkami) wielogłowicowych wag automatycznych. Droga produktu zaczyna się od urządzenia wysypującego mrożonki z kontenerów do zbiornika buforowego. Pod zbiornikiem znajduje się przenośnik wibracyjny W1. Dodatkowo nad W1 umieszczono układ dysz wodnych zasilanych zaworem elektromagnetycznym Y1. Dysze służą do tzw. glazurowania mrożonek kalafiora i brokuła. Z W1 mrożonki trafiają na podnośnik P. W celu zmniejszenia kosztów całej inwestycji zastosowano jeden podnośnik P transportujący mrożonki do podwójnego rewersyjnego przenośnika R1 i R2. Rewersyjny podwójny przenośnik został umieszczony na podeście wspólnym dla wag. Mrożonki spadają na środek przenośników R 1 i R2, skąd są transportowane do rynnowych przenośników wibracyjnych W2 i W3 . Poziom nasypanych mrożonek do W2 i W3 kontrolują czujniki C1 i C2. Zastosowano tutaj sondy FTC 260 firmy Endress+Hauser .Przenośniki wibracyjne są sterowane bezpośrednio z wag w zależności od zapotrzebowania na produkt jaki zgłaszają wagi. Opis: Przełącznik trójpołożeniowy S służy do wyboru trybu pracy. W zależności od tego, czy ma pracować jeden automat pakujący czy dwa wybierana jest odpowiednia pozycja; praca automatu nr 1, praca automatu nr 2 lub praca obu urządzeń 1 i 2. Rozważmy pracę obu maszyn. Założono, że trzeciej pozycji przełącznika S odpowiada stan zera logicznego na wejściach I3 i I4. Wówczas bramki AND B5 i B6 są otwarte dla sygnałów pochodzących od czujników C1 i C2. Sygnały te mogą być opóźnione przez bloki on-delay B19 i B21 w celu uzyskania płynnej pracy linii . Jeśli oba czujniki wykryją brak produktu w rynnach to pojawią się sygnały logiczne 1 na wejściach SET przerzutników R-S B1 i B2 . Wyjścia przerzutników ustawione zostaną w stany wysokie . Wyjścia Q1 i Q3 zostaną załączone ponieważ bramki B17 i B8 są otwarte. Styki przekaźników Q1 i Q3 włączają falowniki F1,F2. Przenośniki poruszają się w przeciwnych kierunkach nasypując surowiec do W2 i W3. Czujniki C1 i C2 cały czas kontrolują poziom w rynnach. Gdy C1 wykryje obecność mrożonek to na wejściu I1 Logo pojawi się logiczne 0.Po zanegowaniu bramką B3 skasowany zostanie przerzutnik R-S B1 (wyłączony zostanie Q1) ; równocześnie poprzez B13 i B15 załączone zostanie wyjście Q2. Falownik F1 otrzyma sygnał REV i taśma 1 zacznie obracać się w stronę przeciwną. Analogiczna sytuacja będzie z czujnikiem C2. W zależności od tempa pracy automatów 1 i 2 taśmy przenośników obracają się więc albo w kierunkach przeciwnych, albo w zgodnych (w lewo lub prawo). Równocześnie poprzez bramkę OR B9 i dodatkowy układ opóźnienia B10 załączany jest stycznik K1 włączający silnik napędowy podnośnika P. Z wyjścia Q5 poprzez opóźnienia B22 ,B23 odpowiednio włączany jest elektrozawór Y1 i wibrator W1. W przypadku przeciążenia silników przenośników rewersyjnych R1,R2 przekaźniki awarii falowników załączą napięcie+24V do wejścia I7,I8 co poprzez bramkę OR uruchomi lampkę awarii H1. Sposób pulsowania zależy od nastawionych parametrów asynchronicznego generatora impulsów B18. Funkcje wyprowadzeń: I1 – Czujnik C1 I2 – Czujnik C2 I3 - ( S1 praca automatu nr.1 ) I4 - ( S1 praca automatu nr.2 ) I6 – ( S3 awaria napędu R1 ) I7 – ( S4 awaria napędu R2 ) Q1 – ( wejście FWD nr.1) Q2 – (wejście REV nr.1 ) Q3 – ( wejście FWD nr.2 ) Q4 – ( wejście REV nr.2 ) Q5 – ( K1 załączenie podnośnika ) Q6 - ( H1 załączenie lampki ) Q7 – ( Y1 załączenie elektrozaworu wody ) Q8 – (K2 załączenie wibratora W1 ) Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Realizacja zadania na LOGO! pozwoliła zautomatyzować proces sterownia przenośników i uzależnić pracę jednego z nich od stanu pracy drugiego przenośnika. Przyczynia się to do zwiększenia wydajności maszyny oraz pozwala na dostosowanie maszyny dla potrzeb klienta. Autor: Bogdan Radziszewski (2) Przykład 3 Zastosowanie LOGO! Układ spłukiwania taśm tuneli chłodniczych Autor: Bogdan Radziszewski (2) Przykład 4 Zastosowanie LOGO! Sterowanie stacjonarna zszywarka do worków Koncepcja wykorzystania LOGO! Zszywarka do worków umieszczona nad taśmociągiem. Detekcja początku i końca worka następuje przy pomocy fotokomórki lub stycznika. Maszyna przeszywa przemieszczający się po taśmociągu worek (konieczna jest synchronizacja prędkości liniowej taśmociągu z wydajnością zszywarki). Po przeszyciu następuje zatrzymanie się zszywarki i obcięcie nici. Opis: Po włączeniu zasilania głównego z opóźnieniem następuje załączenie WY na fotokomórkę. Gotowość sygnalizowana jest wyprowadzoną diodą migającą. Opóźnienie ustawione na 30 sek. umożliwia osobie obsługującej zajęcie stanowiska. Przez pierwsze 30 sek. pojawia się na wyświetlaczu przypomnienie o konieczności nasmarowania podzespołów. Pojawiający się worek wyzwala sygnał na fotokomórce przekazywany z dwoma opóźnieniami. Pierwsze opóźnienie jest zabezpieczeniem przed krótkimi, przypadkowymi zakłóceniami z otoczenia oraz zabezpieczeniem przed przypadkowym uruchomieniem przy krótkim pojawieniu się ręki osoby obsługującej. Drugie opóźnienie jest spowodowane faktem, iż fotokomórka fizycznie musi być umiejscowiona w pewnej odległości od samych podzespołów szyjących. Zbyt wczesne uruchomienie zszywarki jest nie ekonomiczne. Worek opuszcza pole widzenia fotokomórki - z opóźnieniem następuje wyłączenie zszywarki i krótkotrwałe uruchomienie obcinacza nici. Opóźnienie jest konieczne, gdyż koniec worka rozpoznawany jest przed zszywarką, więc musi ona jeszcze resztę worka przeszyć. Pomiędzy zatrzymaniem zszywarki a uruchomieniem obcinacza zaprogramowane jest minimalne opóźnienie celem lekkiego naprężenia nitek. Sygnał o braku nici pojawić się może w każdym momencie, niezależnie od stanu pracy zszywarki - błąd musi zostać zasygnalizowany, lecz nie można przerwać pracy maszyny w trakcie trwania cyklu. Wyjmowanie nie przeszytego worka z maszyny jest bardziej praco- i czasochłonne. Zatrzymanie automatycznej powtarzalności cykli nastąpi zatem dopiero po pełnym zakończeniu pojedynczego cyklu – WY fotokomórki zostanie rozwarte, czyli fotokomórka nie przekaże następnego sygnału. Konieczne jest usunięcie przyczyny przestoju i restart. Funkcje wyprowadzeń: I1 – przewidziane jako sygnał podłączenia źródła zasilania – uruchomienia maszyny I2 – wejście sygnałów z fotokomórki I3 – czujnik nici I4 – reset licznika I5 – licznik minus 1 I6 - sygnał serwisowy – wymuszenie chwilowego załączenia fotokomórki celem jej sprawdzenia (w warunkach zapylenia konieczne jest częste oczyszczanie i sprawdzanie stanu fotokomórki - sprawdzenia pracy maszyny, bez konieczności przechodzenia przez pełny cykl) Q1 – załączenie fotokomórki - gotowość do pracy (zielona dioda) Q2 – napęd zszywarki Q3 – obcinacz nitki Q4 – wizualna lub akustyczna sygnalizacja braku nitki Dodatkowe funkcje: - przypomnienie o smarowaniu przy włączeniu urządzenia - przypomnienie o smarowaniu po 3h pracy - przypomnienie o czyszczeniu maszyny przed zakończeniem pracy (w programie 15:30 – 15:45) - licznik worków Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Zastosowanie taniego i prostego sterownika do sterowania maszyną przemysłową. Możliwość rozbudowania programu oraz łatwość ewentualnego przeprogramowania maszyny i dostosowanie jej do nowych wymagań. Autor: Cezary Parniewicz 10 Przykład 4 Zastosowanie LOGO! Sterowanie stacjonarna zszywarka do worków Autor: Cezary Parniewicz 11 Przykład 5 Zastosowanie LOGO! Sterowanie kotłem gazowym Koncepcja wykorzystania LOGO! Aplikacja została opracowana do sterowania dużym przemysłowym kotłem gazowym. Moduł LOGO! zastosowano przy modernizacji układów automatyki tego kotła, w miejsce wyeksploatowanych i awaryjnych przekaźników oraz elektromechanicznego programatora krzywkowego. Program LOGO! jest sporządzony tak, by zachować pierwotny algorytm pracy kotła, zatem wszystkie jego funkcje sterownicze i zabezpieczeniowe zostały zachowane bez zmian. Opis: Do prawidłowej pracy kotła niezbędne jest spełnienie szeregu warunków, dlatego układ sterowania kontroluje liczne parametry technologiczne - temperatury, ciśnienia, przepływ wody, obecność płomienia. Pomiary temperatur realizują mierniki z czujnikami PT-100. Do pomiarów ciśnień zastosowane są przyrządy z czujnikami tensometrycznymi. Pomiar przepływu przez kocioł kontroluje przepływomierz zbudowany z zastosowaniem kryzy pomiarowej i różnicowego czujnika tensometrycznego. Płomień w kotle nadzoruje przekaźnik z fotoelementem. Na przyrządach pomiarowych ustawia się wymagane wartości danego parametru, a ich wyjścia (styki wewnętrznych przekaźników) połączone są z odpowiednimi wejściami modułu LOGO! Ponadto do kolejnych wejść modułu podłączone są przyciski sterownicze, przełączniki, wyłącznik krańcowy położenia remontowego palnika. Do uruchomienia i pracy kotła wymagane jest spełnienie szeregu warunków – co uaktywnia znacznik M1. Należy zwrócić uwagę, że trzy parametry, tzn. wejścia ciśnienia powietrza do spalania (I9), oraz potwierdzenia zadziałania styczników obydwu wentylatorów (I17, I19) są początkowo blokowane stykiem przekaźnika czasowego T06. Po uruchomieniu kotła zamykają styki styczników obydwu wentylatorów i stabilizuje się ciśnienie powietrza do spalania, następnie po czasie 30 sek. otwiera się styk T06 i włącza te trzy wejścia w ciąg blokad., a jego przerwanie skutkuje awaryjnym wyłączeniem kotła. Gdy aktywny jest znacznik M1 można uruchomić kocioł, co załącza znacznik M2. Styk I2 jest w tym momencie aktywny, gdyż jest do niego podłączony styk przycisku NC. Połączony równolegle z wejściem I1 styk M2 zapewnia podtrzymanie załączenia po zwolnieniu przycisku załączającego. Natomiast połączony szeregowo z I1 styk czasowy T12, ma za zadanie uniemożliwić ponowne załączenie przed upływem czasu końcowej wentylacji kotła, jeśli zostanie on z jakiegokolwiek powodu zatrzymany. Połączone równolegle styki I18 oraz T11 to układ kontroli płomienia. Jeśli po uruchomieniu w kotle pojawi się płomień, fotoelement uaktywni wejście I18 i kocioł będzie pracować. Jeśli nie ma płomienia, po upływie czasu T11 nastąpi wyłączenie M2 - rozruch będzie nieudany, nastąpi awaryjne wyłączenie. Oczywiście taki sam skutek wywoła ewentualny zanik płomienia w kotle już pracującym, a także przerwa w blokadach, czyli wyłączenie się znacznika M1. Jednocześnie z załączeniem znacznika M2 następuje ustawienie przerzutnika RS SF01. Przerzutnik ten służy do pobudzenia sygnalizacji w przypadkach awaryjnych wyłączeń kotła. Programator cyklu pracy kotła to szereg elementów czasowych, załączających w odpowiedniej kolejności urządzenia kotła. Po załączeniu sterowania uaktywniony znacznik M2 uruchamia przekaźniki czasowe: Przekaźnik T04 po 1 sek. załącza wentylator wyciągowy spalin. Następnie, po czasie 3 sek. od startu, T12 uruchamia wentylator nawiewu powietrza do spalania. Należy zwrócić uwagę, że jako T04 i T12 użyte są przekaźniki typu „ON/ OFF-Delay”, zatem po wyłączeniu obydwa wentylatory będą jeszcze pracowały odpowiednio przez 30 i 35 sekund, dzięki czemu zawsze po zatrzymaniu kotła nastąpi końcowa wentylacja i usunięcie z niego spalin i ewentualnych resztek gazu. Kolejny przekaźnik to T06, który po ustabilizowaniu się ciśnienia nawiewu włącza w obwód blokad kontrolę tego parametru i kontrolę załączenia styczników wentylatorów. Jednocześnie od początku cyklu załączony jest przekaźnik czasowy wstępnego przewietrzania T09. Odmierza on czas 90 sek., po czym załącza przekaźnik T10, typu „pulse output”, ustawiony na 15 sek. W tym czasie następuje zapłon tzw. pilota (otwarcie zaworu pilota i zasilenie transformatora zapłonowego WN z wyjścia Q2). Jeśli nastąpi zapłon przekaźnik kontroli płomienia uaktywnia wejście I18, kolejno załączające się T11, (nastawiony na 90 sek.) oraz T14 (nastawiony na ok. 100. sekund) z wyjść Q4, Q5 i Q6 uruchamiają się kolejne zawory. Po tym cyklu, rozruch jest zakończony i praca kotła jest ustabilizowana. Wymagana temperatura wyjściowa wody z kotła i związana z tym regulacja ilości podawanego paliwa, określana jest przez zewnętrzny, niezależny regulator. Kocioł posiada szereg lampek sygnalizujących stan jego pracy i przyczyny jego ewentualnego awaryjnego zatrzymania. Kocioł można zatrzymać przez naciśniecie przycisku STOP, podłączonego do wejścia I2. W takim wypadku następuje wyłączenie znacznika M2 i jednoczesny reset przerzutnika SF01 (w obwodzie sterowania), zatem wyjście Q1 (sygnalizacja dźwiękowa i optyczna awarii) pozostaje nieaktywne. Natomiast jeżeli kocioł zatrzyma się z innej przyczyny (przerwa w ciągu blokad, czyli sytuacja awaryjna), po wyłączeniu się M2, poprzez zamknięty styk przerzutnika SF01 uaktywni się wyjście Q1 i załączy buczek i lampkę sygnalizujące awarię. Kasowanie tego sygnału następuje przez naciśnięcie przycisku STOP. Przy awaryjnym zatrzymaniu uruchomi się także odpowiednia lampka informująca o przyczynie tego zdarzenia. W sygnalizacji optycznej pominięto niektóre możliwe, lecz oczywiste i łatwo zauważalne przyczyny awarii (np. zatrzymanie się któregoś z wentylatorów). Dla kontroli działania sygnalizacji wszystkie wyjścia sygnalizacyjne mogą być pobudzone z przycisku dołączonego do wejścia I6. Autor: Edward Budzyński 12 Przykład 5 Zastosowanie LOGO! Sterowanie kotłem gazowym Funkcje wyprowadzeń: I 1 - Przycisk uruchamiania kotła (NO). I 2 - Przycisk zatrzymywania kotła (NC). I 3 - Przycisk włączania wentylatora wyciągowego spalin I 4 - Przełącznik rodzaju pracy, styk 1. I 5 - Przełącznik rodzaju pracy, styk 2. I 6 - Przycisk kontroli sygnalizacji dźwiękowej i optycznej - próba lampek i buczka (NO). I 9 - Kontrola ciśnienia powietrza do spalania, wytwarzanego przez wentylator nadmuchu. I 10 - Ciśnienie spalin w kotle. Kontrola tego ciśnienia zapobiega przedostawaniu się spalin do pomieszczenia kotłowni. I 11 - Sygnał zbyt niskiego ciśnienia gazu I 12 - Sygnał zbyt wysokiego ciśnienia gazu I 13 - Sygnał przekroczenia maksymalnej dozwolonej temperatury wody na wylocie z kotła. I 14 - Kontrola ciśnienia sprężonego powietrza. I 15 - Sygnał spadku przepływy wody przez kocioł poniżej minimalnej wymaganej wielkości. I 16 - Wyłącznik krańcowy I 17 - Styk pomocniczy stycznika wentylatora nadmuchu powietrza do I 18 - Wejście przekaźnika kontroli płomienia. I 19 - Styk pomocniczy stycznika wentylatora wyciągowego spalin Q1 - Uruchomienie lampki i sygnalizatora akustycznego w przypadku samoczynnego (awaryjnego) zatrzymania pracy kotła. Q2 - Otwarcie zaworu pilotującego i załączenie transformatora zapłonowego WN. Q3 - Zamknięcie zaworu odpowietrzającego i otwarcie głównego zaworu gazowego. Q4 - Uruchomienie zaworu regulacyjnego. Q5 - Zawór wydajności palnika. Zawór ten określa odpowiednią dla ustalonej temperatury dawkę gazu. Q6 - Włączenie stycznika wentylatora wyciągowego spalin. Q7 - Włączenie stycznika wentylatora nadmuchu powietrza do spalania. Q8 - Lampka sygnalizacyjna płomienia w kotle. Q9 - Lampka sygnalizująca zbyt niskie ciśnienie powietrza do spalania. Q10 - Lampka sygnalizująca nadmierny wzrost ciśnienia spalin w kotle. Q11 - Lampka sygnalizująca niewłaściwe parametry gazu zasilającego kocioł. Q12 - Lampka informująca o niewłaściwych ustawieniach parametrów kotła Q13 - Lampka informująca o przekroczeniu dopuszczalnej temperatury wody w kotle. Q14 - Lampka sygnalizująca spadek ciśnienia w instalacji pneumatycznej Q15 - Lampka sygnalizująca zbyt mały przepływ wody w kotle. Q16 - Lampka sygnalizująca wyłączenie sterowania (zatrzymanie kotła). Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Zastosowanie sterownika LOGO! umożliwiło zastąpienie starej instalacji opartej na przekaźnikach i elektromechanicznym programatorze krzywkowym. Wyeliminowało to awarie pracy kotła spowodowane mechanizmem sterującym. Autor: Edward Budzyński 13 Przykład 5 Zastosowanie LOGO! Sterowanie kotłem gazowym Autor: Edward Budzyński 14 Przykład 5 Zastosowanie LOGO! Sterowanie kotłem gazowym Autor: Edward Budzyński 15 Przykład 6 Zastosowanie LOGO! Sygnalizacja na placu zabaw Koncepcja wykorzystania LOGO! Układ sygnalizacji został zaprojektowany z myślą zastosowania go w sali zabaw w celu zwiększeniabezpieczeństwa oraz ułatwienia opiekunom dozoru nad dziećmi podczas zabawy. Sygnalizacja jest automatyczna i obejmuje swym działaniem labirynt rur oraz zjeżdżalnię i inne urządzenia placu zabaw, w których jednocześnie nie powinno znajdować się więcej niż jedno dziecko. Opis: Działanie sygnalizatorów znajdujących się po obu stronach wejścia polega na zmianie sygnałów świetlnych zielonego i czerwonego, podobnie jak ma to miejsce w ruchu drogowym (kolor zielony – droga wolną, czerwony - stop). Ma to również dodatkowe znaczenie edukacyjne oraz zwiększa atrakcyjność zabawy. Układ uzupełniają sygnalizatory dźwiękowe wyzwalane w chwili próby wejścia na czerwonym świetle z jednej lub z drugiej strony. Układ sterujący został ulokowany poza placem zabaw, natomiast sygnalizatory i czujniki (zasilanie napięciem 12V DC) zostały ulokowane w miejscach niedostępnych dla dzieci. Po dwa komplety czujników optycznych umieszczone są przy każdym wejściu - tworząc sąsiadujące ze sobą dwie bariery optyczne, umożliwiające rozróżnienie kierunku - wejścia lub wyjścia dziecka jednocześnie po obu stronach. W zależności od tego, które wiązki światła podczerwieni zostały przecięte, sterownik steruje przekaźnikami załączającymi odpowiednie światło sygnalizacji. W przypadku próby wejścia obojętnie z której strony na sygnale czerwonym zostaje uruchomiona sygnalizacja dźwiękowa. Zastosowane wysokiej jakości czujniki optyczne działają natychmiastowo i aby nie dopuszczać do wzbudzania się układu oraz błędnego działania sygnalizacji - wejścia sterownika ustawiono z pewną zwłoką. Również w przypadku celowego naruszania wejść na sygnale czerwonym lub w przypadku awarii układu ograniczono czas sygnału dźwiękowego do kilku sekund. W przypadku tzw. „oszukania” logiki układu i ustawienia się sygnału czerwonego, gdy we wnętrzu rury nie ma dziecka, co może mieć miejsce np. przy nie przestrzeganiu zasad zabawy przez dzieci lub konserwacji i sprzątaniu placu zabaw, układ samoczynnie po kilku minutach wykona „reset”. Układ nie wykona „resetu” i nie przywróci sygnału zielonego w przypadku naruszania fotokomórek – musi nastąpić co najmniej 5 minutowa przerwa w ich pobudzaniu (czas ustawiany doświadczalnie w zależności od rodzaju układu placu zabaw). Funkcje wyprowadzeń: I1, I2, I3, I4 – wejścia czujników optycznych Q1,Q3 – przekaźnik sygnalizacji świetlnej Q2,Q4 – sygnalizacja dźwiękowa Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Zwiększenie bezpieczeństwa bawiących się dzieci. Możliwość i łatwość dostosowania aplikacji do danego placu zabaw przez dodanie czujników lub sygnalizatorów świetlnych, w zależności od ilości urządzeń wymagających zabezpieczenia. Autor: Jacek Janiak 16 Przykład 6 Zastosowanie LOGO! Sygnalizacja na placu zabaw Autor: Jacek Janiak 17 Przykład 7 Zastosowanie LOGO! Centralka alarmowa Koncepcja wykorzystania LOGO! Aplikacja wykorzystuje LOGO! jako centralkę alarmową, którą można wykorzystać w domu lub firmie. Alarm jest dezaktywowany cyfrowym kodem, który jeśli zostanie wpisany błędnie 3 razy blokuje kolejne próby wpisania kodu. Opis: Po włączeniu zasilania sterownika centralka przechodzi automatycznie w stan czuwania. Jeśli zostanie naruszone wejście bezzwłoczne (I1...I4), na wyjściu bramki B001 (OR) pojawi się “jedynka”. Po przejściu przez bramkę B003 uruchomi układ czasowy B004. Na jego wyjściu pojawi się stan wysoki, który będzie się tam utrzymywał przez zaprogramowany czas, niezależnie od tego, czy wejście bezzwłoczne nadal będzie aktywne, czy nie. Na wyjściu Q1 pojawi się “jedynka”, sygnalizująca trwanie alarmu. Natomiast na wyjściu Q2 pojawi się przebieg prostokątny o zaprogramowanej długości impulsu i przerwy, który może być wykorzystany np. do sygnalizacji. Jeśli naruszone zostanie wejście zwłoczne I5, zostanie uruchomiony układ czasowy B002, odmierzający czas na wejście. Jednocześnie zostanie aktywowany wyświetlacz, na którym pojawi się pozostały do aktywacji alarmu czas i liczbakod (wyświetlacz można też aktywować przyciskiem C2). Naciskając przycisk C1 zwiększa się stan licznika B008 (przycisk C2 kasuje zawartość licznika, a przycisk C4 potwierdza wpisany kod). Jeśli zawartość licznika będzie się zgadzała z zaprogramowaną wartością, to na wyjściu tego licznika (B008) pojawi się stan wysoki, jeśli przy tym stan licznika B010 będzie <=3 i zostanie naciśnięty przycisk potwierdzający liczbę (C4) to na wyjściu bramki AND B009 pojawi się krótki dodatni impuls (dzięki układowi B011), co spowoduje ustawienie przerzutnika B006. Na jego wyjściu pojawi się stan wysoki, który zablokuje pracę (i zresetuje) układów czasowych B004, B002, zresetuje przerzutnik B012, wyzeruje licznik B010 i B008 (przez B015). Centralka zostanie wyłączona. Aby uzbroić centralkę, należy nacisnąć przycisk C3, co spowoduje uruchomienie układu czasowego B013, odmierzającego czas na wyjście. Po upływie tego czasu na wyjściu układu B013 pojawi się impuls resetujący przerzutnik B006, na którego wyjściu pojawi się stan niski. Obwód hasła wyłączającego centralkę posiada zabezpieczenia: nie można trzymać naciśniętego przycisku potwierdzającego C4, ponieważ jego naciśnięcie powoduje pojawienie się impulsu, a nie stałego stanu wysokiego, dzięki licznikowi B010 liczba prób jest ograniczona do trzech – po przekroczeniu tej liczby, na jego wyjściu pojawi się stan niski, który zablokuje bramkę AND B009. Jeśli pomyłka nastąpi więcej niż 3 razy, to jedynym wyjściem w celu skasowania licznika błędów jest wyłączenie i włączenie zasilania centralki. Funkcje wyprowadzeń: I1, I2, I3, I4 – wejścia bezzwłoczne załączające alarm I5 – wejście zwłoczne umożliwiające wpisanie kodu dezaktywującego centralkę Q1 – sygnalizacja trwania alarmu Q2 – wyjście do którego można podpiąć sygnalizator (np. świetlny) informujący o trwaniu alarmu Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Zbudowanie systemu alarmowego na bazie sterownika LOGO! daje możliwości przystosowania go do własnych potrzeb oraz umożliwia ewentualne późniejsze przeprogramowanie instalacji. Wykonana samodzielnie aplikacja z powodzeniem może zastąpić systemy alarmowe firm specjalizujących się w budowaniu tego typu systemów. Autor: Jarosław Tarnawa 18 Przykład 7 Zastosowanie LOGO! Centralka alarmowa Autor: Jarosław Tarnawa 19 Przykład 8 Zastosowanie LOGO! Sterowanie zespołem maszyn przetwórczych Koncepcja wykorzystania LOGO! Zadaniem sterownika LOGO! jest: kontrola ilości surowca w trzech współpracujących ze sobą maszynach przetwórczych, automatyczne sterowanie zasypem surowców (różnych rodzajów) do poszczególnych maszyn, kontrola ich poziomu w zbiornikach, ochrona przed awarią napędów maszyn, kontrola stanów awaryjnych poszczególnych elementów układu oraz zewnętrznych sygnałów świadczących o awarii i sygnalizacja świetlna i dźwiękowa stanów awaryjnych. Opis: Moduł kontroli ilości surowca i sterowania zasypem (MKSS): do wejść I 1-3 podłączone są czujniki poziomu surowca w zasobnikach maszyn M-1, M-2 i M-3, czujniki są NO gdy surowiec jest w zasobniku i przełączają się w stan NC gdy poziom surowca jest niewystarczający. W celu umożliwienia wyłączania poszczególnych sekcji zastosowano wyłączniki podłączone w szereg z czujnikami. Zadziałanie któregokolwiek z czujników powoduje przez wyjście Q1 załączenie stycznika S1 dmuchawy bocznokanałowej (element ssący) oraz poprzez wyjście Q2, Q3 lub Q4 odpowiedniego elektrozaworu kierującego strumień surowca do danej maszyny, do której przypisany jest czujnik. W celu niedopuszczenia do włączenia się wszystkich elektrozaworów jednocześnie zbudowano hierarchię zasypu: aktywne I1 blokuje Q3 i Q4, a I2 blokuje Q4, aktywne I3 nie blokuje niczego. Tak więc najwyżej w hierarchii stoi maszyna M-1, dalej M-2, a na końcu M-3. Skutkiem takiego rozwiązania maszyna M-1 otrzyma natychmiast surowiec (po uaktywnieniu I1) nawet jeśli w tym samym czasie jest zasypywana M-2 lub M-3. Zasyp maszyny M-2 może blokować nasyp M-3 lecz nie M-1. Zasyp M-3 może być blokowany przez zarówno M-1 jak i M-2. W celu wyeliminowania częstych włączeń i wyłączeń zastosowano elementy opóźnienia czasowego, które mają za zadanie podtrzymanie zasypu przez określony czas po zasypaniu czujnika poziomu surowca. Wyjście elementu B034 podłączone jest do MKAS - Modułu Kontroli stanów Awaryjnych i ich Sygnalizacji (elementy: I15, B0007, B0011, B0022-0025, Q8-9), który monitoruje czas zasypu. Zasyp danej maszyny musi się zakończyć przed upływem czasu określonego parametrami elementu B007. Po upływie tego czasu, w sytuacji awaryjnej, MKAS ma za zadanie powiadomić o tym obsługę sygnałem dźwiękowym (syrena) i świetlnym (czerwona migająca lampa). Wejście I15 służy do ręcznego blokowania sygnałów awarii w momencie, kiedy obsługa rozpozna problem i podejmie odpowiednie działania celem jego usunięcia. Moduł kontroli ilości dodatków do surowca (MKD): czujniki poziomu podłączone są do wejść I4-6. Wyłączanie poszczególnych sekcji rozwiązano identycznie jak w MKSS. MKD współpracuje również z MKAS poprzez elementy B0022 i Q8. Jak widać ze schematu nie ma tutaj elementów opóźnienia czasowego – reakcja układu jest natychmiastowa i w celu wyeksponowania tego faktu – prócz syreny – MKD wykorzystuje światło żółte. Do tej części MKAS podłączono również moduł MSA (Moduł innych Stanów Awaryjnych) - wejścia: I12-14, które mogą być zastosowane dowolnie n.p. do syg- nalizowania innych stanów awaryjnych zespołu maszyn – pod warunkiem zastosowania odpowiednich czujników. Do I12 oraz I13 podłączone są dodatkowe układy składające się z elementów: B042, B055, B056, B057, M4, M5. Układy te przy pomocy wyjść Q11, Q12 dodatkowo sygnalizują miejsce powstania awarii. Kolejnym ważnym układem jest MKB (Moduł Kontroli i Blokady napędów) składający się z elementów: AI1–3, I9–11, B0039-0041, B0043-0048, B0050-0051, B0054, B0059, Q5–7. Układ ten zabezpiecza silniki główne napędów maszyn przed uszkodzeniem poprzez włączenie ich do sieci energetycznej, gdy nastawy prędkości obrotowej mogą mieć różne od zera wartości. Zadanie to zrealizowano poprzez blokadę możliwości włączenia do sieci napędu w momencie innym niż gdy wartość napięcia na suwaku potencjometru regulacji prędkości obrotowej jest różna niż 0 V. W celu realizacji tego zadania konieczne stało się wykorzystanie wejść LOGO! Basic I7 i I8 jako wejść analogowych oraz doposażenie układu o moduł LOGO! AM2. Wejścia te oznaczone jako AI1, AI2, AI3 monitorują potencjał na suwakach potencjometrów i poprzez elementy układu blokują możliwość uruchomienia stycznika danego napędu. Są to trzy niezależne od siebie układy. Jeżeli do wejścia AI1 przyłożony będzie potencjał zerowy to wyjście przekaźnikowe Q5 włączone w obwód zasilania cewki stycznika M-1 zezwoli na jego uruchomienie. Zestyk pomocniczy stycznika (po uruchomieniu) blokuje MKB poprzez wejście I9 i umożliwia regulację obrotów silnika napędowego w trakcie normalnej pracy. W przypadku gdyby – w momencie uruchamiania – potencjał na wejściu AI1 wynosił więcej niż zero (stan niedopuszczalny) układ blokuje Q5 uniemożliwiając uruchomienie maszyny. Pozostałe dwa układy zachowują się analogicznie. Wszystkie trzy układy podłączone są oczywiście do MKAS w celu zasygnalizowania stanu niedopuszczalnego. Funkcje wyprowadzeń: I1, I2, I3 – kontrola poziomu surowca w M-1, M-2, M-3 I4, I5, I6 – kontrola poziomu dodatków surowcowych w M-1, M-2, M-3 I9, I10, I11 – blokada startu M-1, M-2, M-3 I12-14 – alarmy zewnętrzne I15 – blokada alarmu AI1, AI2, AI3 – zadajnik prędkości w M-1, M-2, M-3 Q1 – stycznik ssawy bocznokanałowej Q2, Q3, Q4 – elektrozawór M-1, M-2, M-3 Q5, Q6, Q7 – cewka stycznika M-1, M-2, M-3 Q8 – wyjście alarmu dla syreny Q9 – wyjście alarmu (dla surowca) Q10 – wyjście alarmu (dla koncentratu) Q11, Q12 – alarmy zewnętrzne Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! W powyższym przykładzie LOGO! steruje typowo przemysłową aplikacją. Sterownik utrzymuje poziom surowca w poszczególnych maszynach oraz dba o bezawaryjne działanie poszczególnych urządzeń. LOGO! okazało się tu rozwiązanie najprostszym i jednocześnie korzystnym ekonomicznie. Autor: Jerzy Syrek 20 Przykład 8 Zastosowanie LOGO! Sterowanie zespołem maszyn przetwórczych Autor: Jerzy Syrek 21 Przykład 9 Zastosowanie LOGO! Układ rozdzielacza butelek na linii produkcyjnej w rozlewniach napojów Koncepcja wykorzystania LOGO! Wąskim gardłem linii napełniania butelek była maszyna do nakładania folii termokurczliwej, której wydajność była o 50% niższa niż wydajność reszty linii produkcyjnej. W celu zapewnienia 100% wydajności zastosowano 2 takie maszyny co wymusiło konieczność rozdzielenia jednej linii przesyłowej butelek na dwie. Zastosowany sterownik LOGO! steruje ruchomą płetwą rozdzielającą linię przed maszynami i drugą płetwą – łączącą dwie linie z powrotem w jedną za maszynami. Opis: Do wejść sterownika dołączone są czujniki wykrywające obecność butelek zarówno za maszynami do nakładania rękawków jak i przed nimi, które sygnalizują powstanie przepełnienia na transporterach i zatrzymanie pracy maszyny lub włączenie stopera uniemożliwiającego wprowadzenie butelek do rozlewaczki. W celu realizacji funkcji cyklicznego przełączania płetw przed i za sleevitami (maszynami do nakładania folii termokurczliwej) w programie wykorzystano funkcje generatora asynchronicznego T009 i T002. Ze względu na możliwość wystąpienia konfliktu w postaci blokowania się butelek przy wprowadzaniu na jeden tor w trakcie otwierania bramek wprowadzono dodatkowe opóźnienia tak aby potoki butelek z poszczególnych linii były wzajemnie opóźnione (timery T003 i T005). Załączenie alarmu dźwiękowego jest określone na ok. 30s (timer T008) pomimo, że przyczyna, która go wywołała mogła nie ustąpić. Takie potraktowanie wywoływania alarmu jest podyktowane uciążliwością hałasu jaki zazwyczaj występuje w halach produkcyjnych. Oczywiście w momencie kiedy przyczyna alarmu zostanie zlikwidowana w trakcie jego trwania on sam automatycznie zostanie wyłączony. W projekcie przewidziano również możliwość pracy tylko z jedną maszyną do nakładania rękawków np. w przypadkach kiedy trzeba zmienić rolkę z rękawkami lub sytuacjach awaryjnych. Funkcje wyprowadzeń: I1, I2, I3, I4, I5 – sygnały z czujników informujące o przepełnieniu na transporterach I6, I7 – przełączanie trybów pracy linii (pracująca 1 linia, pracująca 2 linia, pracujące obie linie) Q1 – linia 1 otwarta Q2 – linia 2 otwarta Q3 – przełączanie podawania butelek na linie 1 i 2 Q4 – sygnalizacja alarmu przy zablokowanej linii Q5 – zatrzymanie sleevita na linii 1 Q6 – zatrzymanie sleevita na linii 2 Q7 – załączenie stopera wejściowego rozlewaczki Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Zastosowanie sterownika LOGO! wraz z modułem rozszerzeń DM8 całkowicie wystarczyło do sterowania ruchomą płetwą. Dzięki podziale linii na 2 maszyny wydajność systemu wynosiła 100%. Autor: Krzysztof Aleksanderek 22 Przykład 9 Zastosowanie LOGO! Układ rozdzielacza butelek na linii produkcyjnej w rozlewniach napojów Autor: Krzysztof Aleksanderek 23 Przykład 10 Zastosowanie LOGO! Układ sterowania wykrojnika Koncepcja wykorzystania LOGO! Sterownik LOGO! zastąpił trzydziestoletni układ sterowania maszyny przemysłowej. Zadaniem urządzenia jest wytłaczanie z blaszanych ośmiokątów miniaturowych skrzynek. Elementem tnącym jest precyzyjny wykrojnik poruszany siłownikiem pneumatycznym. Opis: Do magazynka maszyny dostarcza się blaszane ośmiokąty (ułożone jeden na drugim), a z odbiornika wyjmuje się gotowe detale. Dwa siłowniki pneumatyczne są sterowane za pomocą sterownika LOGO! Pierwszy z nich (S CYL) podaje detal do obszaru roboczego i jest sterowany elektrozaworem Q1 – podanie napięcia wysuwa siłownik, odłączenie napięcia cofa siłownik. Drugi siłownik jest sterowany z dwóch elektrozaworów – Q2 wysuwa siłownik, Q3 cofa. Warunkiem rozpoczęcia operacji jest prawidłowe ułożenie blaszki. Najpierw podawany jest detal poprzez wysunięcie siłownika S CYL. Po osiągnięciu właściwego położenia (czujnik I2) rozpoczyna się ruch siłownika B CYL – wycinanie i wyginanie produktu. Następnie obydwa siłowniki zostają wycofane, a elektrozawór Q4 uruchamia wydmuch detalu i wiórów po obcinaniu blaszki. Funkcje wyprowadzeń: I1, I2, I3, I4 – sensory sygnalizujące położenie detalu I5 – czujnik położenia osłony bezpieczeństwa I6 – sygnał stopu I7 – przycisk startu Q1 – wypchnięcie detalu do obszaru roboczego Q2 – wykrojnik w dół Q3 – wykrojnik w górę Q4 – wydmuch gotowego detalu Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Za pomocą kilku prostych funkcji została wysterowana maszyna przemysłowa wymagająca dużej precyzji działania. Przestarzały układ sterowania został zmodernizowany i dzięki temu maszyna pomimo swoich lat może dalej prawidłowo funkcjonować. Autor: Krzysztof Kulig 24 Przykład 10 Zastosowanie LOGO! Układ sterowania wykrojnika Autor: Krzysztof Kulig 25 Przykład 11 Zastosowanie LOGO! Układ sterowania silnika indukcyjnego pierścieniowego Koncepcja wykorzystania LOGO! Zadaniem LOGO! było sterowanie silnikiem w następujących trybach: Prosty rozruch silnika, Rozruch silnika z uwzględnieniem prędkości kątowej wirnika, Hamowanie poprzez wybieg, Hamowanie dynamiczne silnika. Opis: Rozruch prosty (czasowy) silnika pierścieniowego dokonuje się przy włączonych w obwód rezystorach rozruchowych. Rezystor rozruchowy Rr ma zwykle kilka stopni, umożliwiających w miarę wzrostu prędkości obrotowej wirnika przechodzenie na coraz inną charakterystykę M=f(s) odpowiadającą coraz innej wartości rezystancji Rr. Przy rozruchu liczba stopni rozruchowych zwykle nie przekracza 4. Ten sposób jest stosowany w przypadku, gdy silnik indukcyjny jest od razu obciążony dużym momentem hamującym. Przyciśnięcie przycisku chwilowego zwiernego, do którego podłączone jest wejście I1 określa rodzaj rozruchu - rozruch czasowy. Dodatkowo wymagane jest określenie kierunku wirowania: wejście I5 (lewo), wejście I6(prawo). Jeżeli te warunki zostaną spełnione zostaje załączona sekwencja rozruchowa zaczynając od rezystancji wirnika o wartości 4R. Timer B029 określa czas załączenia tej rezystancji. Po osiągnięciu przez timer zadanego czasu następuje przełączenie rezystancji wirnika na wartość 3R za pomocą stycznika oraz wyzwalany zostaje Timer B030. Proces kolejnych przełączeń został zrealizowany, aż do chwili osiągnięcia wyjścia Q7 oznaczającego pracę silnika bez włączonych dodatkowych rezystancji w obwodzie wirnika (zwarty). Czasy pomiędzy wszystkimi przełączeniami są przykładowymi czasami pozwalającymi zobrazować zjawisko przełączania kolejnych timerów. Rozruch prędkościowy, w przeciwieństwie do rozruchu czasowego, zamiast kolejno uruchamianych timerów, które przełączają rezystancje wirnika zastosowano pomiar prędkości poprzez dodatkowy moduł analogowy. Warunkiem przełączenia rezystancji jest osiągnięcie odpowiedniej prędkości kątowej, która w sterowniku reprezentowana jest poprzez liczbę z zakresu 0 do 1000. Progi prędkości zostały ustalone przykładowo i wynoszą odpowiednio: prędkość od 0 do 199 - 4R, od 200 do 399 - 3R, od 400 do 599 - 2R, od 600 do 799 - R i od 800 – 0. Wybór tego typu rozruchu dokonywany jest poprzez wciśnięcie przycisku podłączonego do wejścia I2. Hamowanie wybiegiem jest najprostszym sposobem hamowania. Po wybraniu tego rodzaju hamowania przyciskiem I3 i następnie naciśnięciu przycisku I7 (stop) odłączane jest zasilanie stojana, załączana jest rezystancja 4R. Po osiągnięciu przez silnik obrotów mniejszych niż 10 (zakres 0-1000) następuje odłączenie rezystancji 4R. W przypadku hamowania dynamicznego proces początkowo przebiega podobnie. Po naciśnięciu przycisku wyboru hamowania dynamicznego I4 oraz przycisku I7 (stop) następuje odłączenie zasilania stojana, załączana jest rezystancja 4R. Dodatkowo załączany jest obwód prądu stałego do zacisków stojana oraz następuje start Timera B060, który to po 500ms załącza zasilanie prądu stałego. Po osiągnięciu przez wirniki prędkości (0-10) następuje wyłącznie zasilania prądu stałego a po czasie 500ms następuje odłącznie obwodu. Funkcje wyprowadzeń: I1 – rozruch czasowy I2 – rozruch prędkościowy I3 – hamowanie wybiegiem I4 – hamowanie dynamiczne I5 – kierunek obrotów w lewo I6 – kierunek obrotów w prawo I7 – przycisk stopu AI – pomiar prędkości kątowej Q1 – wirowanie w lewo Q2 – wirowanie w prawo Q3 – załączenie rezystancji o wartości 4R Q4 – załączenie rezystancji o wartości 3R Q5 – załączenie rezystancji o wartości 2R Q6 – załączenie rezystancji o wartości R Q7 – załączenie rezystancji o wartości 0 Q8 – załączenie zasilania obwodu prądu stałego do zacisków stojana Q9 – załączenie zasilania obwodu prądu stałego Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Dzięki zastosowaniu LOGO! do sterowania silnikiem możliwe jest sterowanie i kontrola wszystkich parametrów pracy silnika. Można zrealizować pełne zabezpieczenie przeciw przepięciowe silnika. Autor: Krzysztof Szewczyk 26 Przykład 11 Zastosowanie LOGO! Układ sterowania silnika indukcyjnego pierścieniowego Autor: Krzysztof Szewczyk 27 Przykład 12 Zastosowanie LOGO! Sterowanie maszyna do załadunku skrzynek Koncepcja wykorzystania LOGO! Sterownik LOGO! wykorzystany został do sterowania maszyną składającą się z trzech transporterów, wagi oraz czujników. Zadaniem maszyny jest napełnianie skrzynek do zadanej wagi produktów. Opis: Naciśnięcie przycisku Start powoduje załączenie przerywanego co 1 sekundę sygnału dźwiękowego (Q5). Sygnał ostrzegawczy trwa 6 sekund. Po kolejnych paru sekundach (zależne od ustawienia) następuje uruchomienie silnika M2 (Q2) napędzającego transporter skrzynek. Gdy pusta skrzynka znajdzie się na wadze, czujnik optyczny CZ1 sygnalizuje ten fakt sygnałem na wejściu I2 sterownika. Zatrzymany zostaje silnik M2. Po dwóch sekundach od momentu zadziałania czujnika CZ1 uruchomiony zostaje silnik M1 (Q1) napędzający transporter produktów. Produkty ładowane są do skrzynki znajdującej się na wadze. Ładowanie trwa do momentu zadziałania alarmu zadanej wagi CZ2 (I3). Gdy waga osiągnie zadaną wartość, zatrzymany zostaje silnik M1. Po 2 sekundach włączony zostaje na 1 sekundę siłownik (Q4) spychający skrzynkę na transporter napędzany silnikiem M3 (Q3). Gdy czujnik CZ1 wykryje brak skrzynki na wadze to po dwóch sekundach uruchomiony zostaje silnik M2 i M3. Silnik M3 napędzający transporter załadowanych skrzynek, będzie włączony do momentu gdy skrzynka znajdzie się na końcu transportera (czujnik CZ3 - I4). Po odebraniu załadowanej skrzynki z transportera, czujnik CZ3 przestaje być aktywny i po dwóch sekundach silnik M3 ponownie jest uruchomiony. Jeśli czujnik CZ3 nie wykryje żadnej skrzynki w czasie 30 sekund, to zostaje wyłączony. Przycisk STOP zatrzymuje aktualnie wykonywany proces transportu. Jeśli przycisk Stop zostanie naciśnięty w chwili, gdy jeszcze nie jest uruchomiony silnik M1 wtedy proces zostaje całkowicie zatrzymany. Jeśli przycisk Stop zostanie naciśnięty podczas załadunku (M1 – włączony) to zostaje wyłączony załadunek – (M1 – stop), a następnie po dwóch sekundach uruchomiony zostaje siłownik spychający skrzynkę na transporter. Po sekundzie od momentu zadziałania siłownika włączony zostaje silnik M3. M3, wyłączony będzie po 30 sekundach lub do momentu zadziałania czujnika CZ3. Naciśnięcie przycisku START w sytuacji gdy skrzynka znajduje się na wadze, powoduje uruchomienie siłownika wypychającego skrzynkę na transporter, a następnie uruchomienie silnika M3 na czas 30 sekund lub do zadziałania czujnika CZ3. Przy każdym transporterze umieszczone są przyciski awaryjnego stopu odcinające zasilanie całego obiektu. Funkcje wyprowadzeń: I1 – (START) włączenie procesu załadunku, I2 – czujnik umieszczony na wadze, I3 – sygnał alarmu wagi, I4 – czujnik umieszczony na końcu transportera odbierającego załadowane skrzynki, I5 – (STOP) wyłączenie procesu załadunku. Q1 – silnik M1, Q2 – silnik M2, Q3 – silnik M3, Q4 – siłownik spychający skrzynkę z wagi na transporter, Q5 – alarm dźwiękowy. Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Sterownik LOGO! został zastosowany do typowej maszyny przemysłowej do załadunku skrzynek. Umożliwia to szybkie przeprogramowanie maszyny w zależności od potrzeb oraz wyposażenie instalacji we wszelkiego rodzaju zabezpieczenia (awaryjne stopy i czujniki). Autor: Marcin Wyrwa (1) 28 Przykład 12 Zastosowanie LOGO! Sterowanie maszyna do załadunku skrzynek Autor: Marcin Wyrwa (1) 29 Przykład 13 Zastosowanie LOGO! Sterowanie układem transportowym Koncepcja wykorzystania LOGO! Układ transportowy składa się z trzech przenośników taśmowych. Do ich sterowania w trybie automatycznym i ręcznym zastosowano sterownik LOGO! Opis: W trybie ręcznym jedno naciśniecie przycisku START powoduje uruchomienie jednego przenośnika. Kolejny uruchamia się po ponownym naciśnięciu przycisku. Przycisk STOP wyłącza wszystkie pracujące w danej chwili przenośniki. W trybie automatycznym naciśniecie przycisku START powoduje wyzwolenie sekwencji załączania przenośników. Kolejny przenośnik uruchamia się po upływie 3 sekund od uruchomienia poprzedniego. Start pierwszego z nich poprzedzony jest jedną sekundą alarmu dźwiękowego. Naciśnięcie przycisku STOP powoduje również sekwencyjne wyłączanie przenośników w takim samym odstępie czasowym jak przy starcie. Wciśnięcie przycisku awaryjnego powoduje natychmiastowe zatrzymanie transporterów i wyzwolenie sygnału dźwiękowego przerywanego z częstotliwością 1Hz. Sekwencyjne załączanie poszczególnych silników realizowano za pomocą liczników liczących w górę lub w dół. W trybie automatycznym taktowanie liczników realizowane jest za pomocą generatora astabilnego. W trybie ręcznym, liczniki zwiększają lub zmniejszają wartość po każdorazowym naciśnięciu przycisku START. Funkcje wyprowadzeń: I1 – start I2 – stop I3 – zatrzymanie awaryjne I4 – wybór trybu pracy Q1 – silnik 1 Q2 – silnik 2 Q3 – silnik 3 Q4 – alarm dźwiękowy Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Dzięki sterownikowi LOGO! wykorzystano możliwości sekwencyjnego sterownia procesem za pomocą liczników. LOGO! umożliwia również łatwe modyfikacje systemu w zależności od aktualnych potrzeb. Autor: Marcin Wyrwa (2) 30 Przykład 13 Zastosowanie LOGO! Sterowanie układem transportowym Autor: Marcin Wyrwa (2) 31 Przykład 14 Zastosowanie LOGO! Sterowanie układem wentylacyjnym dla budownictwa mieszkaniowego Koncepcja wykorzystania LOGO! Sterownik LOGO! jest z powodzeniem wykorzystywany w automatyce budynków. Tym razem został użyty do sterowania wentylatorami w przypadku pożaru. Opis: Przedstawiony układ wykorzystuje tzw. Układ Dahlandera dla dwóch prędkości obrotowych: wolnych i szybkich. Układ wykorzystuje silniki jednofazowe, które są załączane poprzez styczniki. Załączenie układu jest zależne od trybu pracy układu (łącznik S4 – wejście I4): ręcznego (S4 załączony) lub automatycznego (S4 wyłączony). W trybie ręcznym załączenie może nastąpić poprzez naciśnięcie przycisku normalnie rozwartego S1 (wejście I1) – obroty wolne, lub naciśnięcie przycisku S2 (wejście I2), które odpowiadają obrotom szybkim. W trybie automatycznym załączenie następuje poprzez sygnał z czujników dymu 1 i 2 (odpowiednio wejścia I5 i I6), umieszczonych w budynku. W przypadku pożaru sygnał z układu pożarowego może wysterować załączenie układu dla stanu pracy obroty szybkie (odpowiada wejściu I9 – normalnie otwarty). Wyłączenie układu może nastąpić poprzez naciśnięcie przycisku normalnie zwartego S3 (wejście I3), lub w wyniku awarii, ze strony przeciążenia termicznego lub prądowego obwodu zasilania silnika. Informuje o tym sygnał ze styku pomocniczego normalnie zwartego przy bezpieczniku z obwodem zabezpieczenia termicznego lub nadprądowego, którego stan odpowiada wejściu I7 oraz I8. Układ sterowania zabezpiecza przed skutkami jednoczesnego przyciśnięcia dwóch przycisków rozruchowych S1 i S2, jak również przed pracą układu podczas jednoczesnego przekazania sygnałów sterowania dla obu stanów pracy układu. Funkcje wyprowadzeń: I1 – Załącznik obrotów wolnych I2 – Załącznik obrotów szybkich I3 – Wyłącznik główny I4 – Przełącznik wyboru trybu pracy I5 – Czujnik dymu 1 I6 – Czujnik dymu 2 I7 – Sygnał awarii 1 I8 – Sygnał awarii 2 I9 – Sygnał pożarowy KP Q1 – Sygnał załączenia wolnych obrotów Q2 – Sygnał załączenia szybkich obrotów Q3 – Sygnał załączenia szybkich obrotów Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! „Bezpieczeństwo przede wszystkim” – to właśnie zgodnie z tym hasłem zastosowano sterownik LOGO! w tej aplikacji. Reakcją na wykrycie pożaru jest wentylowanie zagrożonego pomieszczenia, co umożliwi łatwiejszą ewakuację osób znajdujących się w pobliżu pożaru. Autor: Marek Rzerzut 32 Przykład 14 Zastosowanie LOGO! Sterowanie układem wentylacyjnym dla budownictwa mieszkaniowego Autor: Marek Rzerzut 33 Przykład 15 Zastosowanie LOGO! Samoczynne Ponowne Załączenie (SPZ) na linii 110kV Koncepcja wykorzystania LOGO! Prezentowane urządzenie powstało przy wymianie zabezpieczeń na liniach 110 kV. Zamiast specjalnych przekaźników realizujących automatykę SPZ (Samoczynne Ponowne Załączenie), zastosowano sterownik LOGO! Opis: Impuls wyłączający z zabezpieczeń, który powoduje otwarcie wyłącznika w polu, poprzez wejście I1 rozpoczyna odmierzanie czasu przerwy beznapięciowej (w tym przypadku 0,7s), po tym czasie generowany jest impuls załączenia wyłącznika o czasie trwania 0,5s (B03). Startuje również czas blokady po cyklu – 5s generowany przez B05 oraz czas, po którym sprawdzony będzie stan położenia wyłącznika (B14). Wszystkie impulsy wyłączające pojawiające w czasie trwania blokady po cyklu powodują definitywne wyłączenie pola. Ze schematu logicznego LOGO! wynika, że pobudzenie SPZ uzależnione jest od stanu wejścia I2. Na wejście to podawany jest stan wysoki świadczący o gotowości wyłącznika do cyklu SPZ. Dodatkowo pobudzenie SPZ uzależnione jest od czasu blokady po cyklu oraz czasu blokady po załączeniu operacyjnym wyłącznika, miejscowo lub zdalnie przez telemechanikę. Realizuje to wejście I3, na którym stan wysoki powoduje rozpoczęcie odmierzania czasu blokady po załączeniu operacyjnym (wspólny z czasem blokady po cyklu). Zawsze chcemy aby po załączeniu operacyjnym pola blokować automatykę SPZ na określony czas (tutaj 5s). Wszystkie impulsy wyłączające pojawiające się w czasie blokady po załączeniu operacyjnym powodują definitywne wyłączenie pola. Na wejścia I4, I5 podawany jest stan położenia wyłącznika. Pod koniec blokady po cyklu SPZ sprawdzany jest stan położenia wyłącznika i generowane są odpowiednie impulsy do liczników zliczających cykle SPZ udane (WZ wyłącznik załączony) i nieudane (WZW- wyłącznik wyłączony). Stany liczników prezentowane są na wyświetlaczu LOGO!, pamiętane są również po wyłączeniu napięcia zasilania. Stan liczników jest w wielu przypadkach jedynym dowodem działania automatyki SPZ na linii. Podanie napięcia na I6 i I7 kasuje liczniki. Impuls załączający wyłącznik wyprowadzony jest na wyjście Q1, natomiast blokada po cyklu i po załączeniu operacyjnym na wyjście Q2. Aby nie uszkodzić sterownika zastosowano przekaźniki pośredniczące do załączania wyłącznika przez LOGO! Przekaźniki przystosowane do łączenia prądów przemiennych nie zawsze radzą sobie z prądami stałymi o wartości przekraczających nieraz 1A. Funkcje wyprowadzeń: I1 – pobudzenie I2 – stan napędu I3 – załączenie operacyjne I4 – stan załączony I5 – stan wyłączony I6 – kasowanie liczników I7 – kasowanie liczników Q1 – załączenie Q2 – blokada Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Wykorzystanie sterownika LOGO! było tańszym rozwiązaniem niż zastosowanie urządzenia dedykowanego do SPZ. Przy doborze sterownika PLC okazało się, że LOGO! jako jedyny miał możliwość zasilania prądem stałym 220 V. Autor: Michał Cuprych 34 Przykład 15 Zastosowanie LOGO! Samoczynne Ponowne Załączenie (SPZ) na linii 110kV Autor: Michał Cuprych 35 Przykład 16 Zastosowanie LOGO! Automatyczny garaż Koncepcja wykorzystania LOGO! Sterownik został wykorzystany do sterowania drzwiami garażu oraz wentylatorem do oczyszczenia powietrza w garażu ze spalin. Opis: Impuls na jednym z wejść B012 wyzwala timer B002 na okres 15s. Jest to czas dłuższy, niż konieczny do otwarcia lub zamknięcia drzwi garażowych z przeciwnego skrajnego położenia. Dzieje się tak dlatego, że wyłączenie silnika następuje poprzez rozwarcie obwodu przycisku krańcowego I2 lub I3. Oprócz generowania impulsu długości 15s. zmienia się także wyjście B011 na przeciwne. Dzięki temu można sterować pracą silnika do góry (B001) lub do dołu (B002). Ważną rzeczą jest ustawienie B011 w taki sposób, aby pamiętał on swój stan po chwilowym braku zasilania. Pozwoli to uniknąć niespodzianek w postaci nieprawidłowego kierunku ruchu drzwi gdy zasilanie powróci. B001 i B002 powodują zadziałanie silnika gdy zostaną spełnione określone warunki. Dla B001 timer musi generować impuls, oprócz tego wyjście B011 musi być w stanie wysokim, ponadto krańcówka górna nie może być wciśnięta, a sygnał z awaryjnego zatrzymania musi być w stanie niskim. Analogicznie jest z bramką B002, lecz udział bierze tu krańcówka dolna (I3), a wejście sygnału z B011 jest negowane. Wentylator uruchamiany jest z chwilą, kiedy drzwi zaczynają się opuszczać lub gdy poziom spalin przekroczy założoną wartość (AI1 i B007). Czas działania wentylatora ustawiony jest na 2 minuty, lub do powrotu poziomu spalin do normy. Bramka B006 dostarczająca impuls czasowy ustawiona jest, aby pamiętała swoją wartość po przerwie zasilania. Przyjęto założenie, że opuszczanie drzwi garażowych świadczy o wjeździe lub wyjeździe auta. Aby układ był bardziej „inteligentny” należy zmienić blok B008 (OR) na AND – wtedy podłącza się czujnik spalin do wejścia analogowego lub cyfrowego. Bloki podłączone do I4 uruchamiają zamykanie drzwi, w chwili gdy auto minie barierę optyczną. Aby to mogło się stać, muszą być spełnione dwa warunki – krańcówka górna (I2) musi zostać wyzwolona oraz auto musi minąć czujnik. Nie wystarczy, że wjedzie w jego zasięg – musi opuścić pole jego działania. Dzieje się tak dlatego, iż blok B004 reaguje na zbocze sygnału.Gdy auto przejedzie wysyłany jest impuls, tak jak byśmy nacisnęli włącznik I6 lub przycisk pilota I1. Dodatkowo, gdy drzwi są opuszczane, i jakiś obiekt wejdzie w zasięg działania bariery optycznej, układ zmieni kierunek działania silnika – drzwi zaczną się podnosić. Aby ta sytuacja mogła mieć miejsce musi być uruchomiony posuw drzwi do dołu oraz musi być przerwany obwód bariery optycznej. Wyjście Q4 można wykorzystać jako zasilanie bariery optycznej. Uruchamiane jest ono z chwilą rozpoczęcia podnoszenia drzwi garażowych, a wyłączane gdy zadziała krańcówka dolna I3. Układ uzupełniony jest o awaryjny wyłącznik, który jednocześnie pełni rolę wyłącznika napięcia od silnika, dzięki czemu można podnosić i opuszczać bramę ręcznie w każdym momencie. Funkcje wyprowadzeń: I1 – sygnał otwarcia drzwi z pilota I2 – krańcówka górna I3 – krańcówka dolna I4 – czujnik bezpieczeństwa przy drzwiach I5 – wejście czujnika spalin I6 – włącznik wewnętrzny drzwi garażu I7 – awaryjny stop I8 – przycisk resetu systemu AI1 – czujnik spalin Q1 – silnik podnosi drzwi Q2 – silnik opuszcza drzwi Q3 – wentylator Q4 – bariera optyczna Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Dzięki sterownikowi LOGO! zautomatyzowano pomieszczenie garażowe. Koszty jakie powstałyby przy tworzeniu podobnego systemu przez profesjonalną firmę byłyby dużo wyższe. Dodatkowo system oparty na sterowniku LOGO! można zawsze rozbudować o dodatkowe komponenty, bez konieczności przebudowy systemu, a jedynie modyfikując program sterownika. Autor: Remigiusz Kozak 36 Przykład 16 Zastosowanie LOGO! Automatyczny garaż Autor: Remigiusz Kozak 37 Przykład 17 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja szklarni Koncepcja wykorzystania LOGO! Sterownik przemysłowy LOGO! został „zaprzęgnięty” do pracy w szklarni. Założeniem było utrzymanie właściwych parametrów wewnątrz szklarni, zautomatyzowanie prac niebezpiecznych dla człowieka – oprysków, a przy tym wszystkim obniżenie kosztów. Autor uwzględnił w programie również liczne funkcje bezpieczeństwa takie jak blokada jednoczesnego otwierania i zamykania okien lub ograniczenie czasowe zasłaniania żaluzji. Wykorzystano również wyświetlacz wbudowany w LOGO! do sygnalizacji błędów i informacji o parametrach nastawionych. Opis: Układ regulacji temperatury opiera się na trzech czujnikach temperatury wewnątrz szklarni rozmieszczonych liniowo, czujnika temperatury zewnętrznej i regulowanego źródła napięcia pełniącego rolę odniesienia zadanej temperatury wewnętrznej. Temperatura zadana może być ustawiana za pomocą zwykłego potencjometru przy założeniu, że dla 0V temp. zadana wynosi 0OC, dla 10V 100 OC. Wykorzystywane czujniki temperatury mierzą temperaturę od -40 do 60 OC podając proporcjonalne napięcie z zakresu 0-10V. Wymaga to odpowiednich korekt w ustawieniach komparatorów. Komparatory SF011, SF012, SF013 i SF014 porównują wskazania czujników temperatury wewnętrznej i w przypadku rozbieżności większej niż 5OC załączają wiatraki, które wyrównują temperaturę. Wyjścia Q3 i Q4 sterują wiatrakiem pomiędzy czujnikami temperatury 1 i 2 i załączają go w odpowiednią stronę. W ten sam sposób wyjścia Q3 i Q4 sterują drugim wiatrakiem pomiędzy czujnikami 2 i 3. Żeby uniknąć niepotrzebnego wychłodzenia wiatraki nie pracują, gdy są otwarte drzwi (I1) lub okna. Komparatory SF006, SF008 i SF009 porównują temp. wewnętrzną z każdego czujnika z temp. zadaną, komparator SF010 porównuje temp. zewnętrzną z temp. zadaną. Dodatkowa temp. regulowana jest przez otwieranie i zamykanie okien – otwierają się jeżeli na zewnątrz jest powyżej 25OC, gdy wewnątrz jest cieplej niż temperatura zadana lub po ręcznym wyzwoleniu otwierania (I5). Zamykanie okien (Q8) działa analogicznie jak otwieranie. Dodatkowo jest ono wymuszone w czasie pryskania środkami ochrony roślin. Załączone ogrzewanie oznacza otwarcie zaworu (Q9) blokującego dopływ ciepłej wody grzejnej z pieca do instalacji grzewczej. Domyślnie jest on otwarty przy zamkniętych drzwiach i oknach oraz gdy temperatura na wszystkich czujnikach jest niższa od zadanej, co przekazują wyjścia komparatorów SF006 i SF008 do SF010. W innych przypadkach, gdy temperatura wewnątrz jest nierówna, jest wyrównywana wiatrakami, a gdy na zewnątrz jest cieplej otwierane są okna. Podając stan wysoki na wejście I6 załączamy ogrzewanie na stałe wyłączając przy tym automatyczne sterowanie. Żaluzje są zasuwane, gdy na zewnątrz jest temperatura wyższa niż 30 OC lub ręcznie (I9). Istnieje możliwość ręcznego sterowania pracą żaluzji (I11) i tym samym częściowe zasłonięcie żaluzji (tylko tryb ręczny). Stan wysoki na fladze M13 informuje nas o próbie jednoczesnego zasłaniania i odsłaniania żaluzji i powoduje on wyłączenie obu tych czynności. Proces opryskiwania roślin podzielono na następujące etapy: 1. powrót lancy do położenia początkowego, 2. napełnienie zbiornika wodą do określonego poziomu i ręcznym dolaniu środka chemicznego, 3. wymieszanie cieczy użytkowej, 4. wypryskanie w czasie jednego przebiegu, 5. powrót do położenia początkowego. Lanca porusza się do tyłu w stanie 1 i 5 do osiągnięcia stanu początkowego (I14). Napęd lancy jest zintegrowany z enkoderem inkrementalnym, który wysyła impulsy na wejście I16 sterownika. Pojawianie się tych impulsów powoduje załączanie T032 i T035 które z kolei odwlekają wyłączenie T031 co jest równoznaczne z wyłączeniem napędu. Stan wysoki na Q10 wysuwa lancę, opryskiwanie jest równoznaczne z otwarciem zaworu (Q15). Aby oba te wyjścia były załączone, maszyna musi być w stanie 4, lanca nie może być na końcu (I15) i nie może być zablokowana (T031). Ostatni warunek związany z przerzutnikiem SF037 sprawdza czy są zamknięte okna, czy jest odpowiednie ciśnienie i napęd nie jest zablokowany. W stanie 2 maszyny zbiornik jest napełniony za pomocą zaworu (Q12) do ustalonego poziomu (I17). W stanie 3 następuje hydro-dynamiczne mieszanie cieczy polegające na przelewaniu jej w zbiorniku za pomocą pompy (Q13) i zaworu mieszania (Q14). Za przejście automatu do następnego stanu odpowiada T036 wyzwalany sygnałami końca poszczególnych etapów. Ostatnią czynnością wykonywaną przez sterownik jest podlewanie. Może ono odbywać się ręcznie lub automatycznie: czasowo lub w zależności od wilgotności podłoża. Czujnik wilgotności (AI6) podaje napięcie proporcjonalne w zakresie 0-10V dla wilgotności 0-100%. Podlewanie w trybie ręcznym następuje przy stanie wysokim na wejściu I20. Możliwe jest wyzwolenie półgodzinnego podlewania poprzez impuls dodatni na wejściu I21. Dodatkowo zostały zaimplementowane 2 tryby automatyczne. W trybie czasowym podlewanie następuje w czasie zdefiniowanym w T045 - tutaj: codziennie w godzinach 22-22:30. W trybie pomiaru wilgoci włączanym w I23 podlewanie załącza się na pół godziny, gdy tylko wilgotność podłoża spadnie poniżej zadanej (40%). W każdej chwili możliwe jest przerwanie podlewania poprzez wejście I24. Autor: Tomasz Kiesielewski 38 Przykład 17 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja szklarni Funkcje wyprowadzeń: I1 – czujnik otwartych drzwi I2 – czujnik nie zamknięcia okien I3 – czujnik nie otwarcia okien I4 – ręczne zamykanie okien I5 – ręczne otwieranie okien I6 – stałe ogrzewanie szklarni I7 – czujnik zasłonięcie żaluzji I8 – czujnik odsłonięcia żaluzji I9 –ręczne zasłanianie żaluzji I10 – sygnał odsłaniania żaluzji I11 – tryb ręczny zasłaniania żaluzji I13 – włączenie pryskania I14 – lanca do opryskiwania w położeniu początkowym I19 – czujnik ciśnienia płynu w lancy do oprysków I20 – podlewanie w trybie ręcznym I21 – załączenie podlewania przez pół godziny I23 – załączenie pomiaru stanu wilgoci podłoża I24 – przerwanie podlewania Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Dzięki takiemu rozwiązaniu za pomocą sterownika LOGO! ograniczono ingerencję człowieka do kontrolowania prawidłowości przebiegu poszczególnych procesów. Zautomatyzowane podlewanie i kontrolowanie temperatury w szklarni pozwala na zmniejszenie kosztów, a automatyzacja podawania środków chemicznych zwiększa bezpieczeństwo człowieka oraz dzięki równomiernym opryskom również obniża koszty procesu. Jest to bardzo dobry przykład wykorzystania automatyki przemysłowej w szklarni. AI1-AI3 – czujniki temperatury wewnątrz szklarni AI4 – czujnik temperatury na zewnątrz szklarni AI5 – temperatura zadana AI6 – czujnik wilgotności podłoża AI7 – wilgotność zadana podłoża Q1 – zasłanianie żaluzji Q2 – odsłanianie żaluzji Q3–Q6 – sterowanie wentylatorami Q7 – otwarcie okien Q8 – zamknięcie okien Q9 – otwarcie zaworu instalacji grzewczej Q10 – wysunięcie lancy do oprysków Q12 – napełnianie zbiornika do oprysków Q13 – pompa napełniająca zbiornik do oprysków Q14 – mieszanie zbiornika do oprysków Q15 – włączenie pryskania Q16 – podlewanie Autor: Tomasz Kiesielewski 39 Przykład 17 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja szklarni Autor: Tomasz Kiesielewski 40 Przykład 17 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja szklarni Autor: Tomasz Kiesielewski 41 Przykład 18 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja wyposażenia samochodu Koncepcja wykorzystania LOGO! LOGO! zostało wykorzystywane jako alternatywa dla posiadaczy samochodów bez automatycznej klimatyzacji. Po kilku modyfikacjach komfort jazdy dorównał poziomem tym z drogich modeli samochodów. Opis: Pierwszą decyzją, która podejmuje system (B003, B005) po włożeniu kluczyka do stacyjki (I1) na podstawie wartości SP (AI1) oraz temperatury zewnętrznej (AI2) jest jaki system uruchomić – ogrzewanie czy klimatyzację. W przypadku, gdy temp. zewnętrzna jest porównywalna do SP, aby nie było ciągłego przełączania między systemami wprowadzono histerezę trwającą 10s. Aby system mógł realizować ogrzewanie musi być spełniony warunek dotyczący temperatury silnika > 70OC (AI3). Następnie w zależności od różnicy pomiędzy temperaturą zadaną (AI1) i temperaturą bieżącą w samochodzie (AI4) wybierany jest program ogrzewania. Gdy różnica jest większa niż 10OC, siłownik sterujący wysterowany jest na wartość 1000 (B011) – maksymalne otwarcie dopływu ciepłego powietrza, a siła nawiewu ustawiana jest na wartość III (Q7) o czym informuje dioda LED (Q1). Gdy różnica temp. jest w granicach 5÷10OC (B012), wysterowanie siłownika nie zmienia się, a siła nawiewu maleje do wartości II (Q8; dioda Q2). W przypadku gdy temperatury różnią się o mniej niż 5OC, siła nawiewu maleje do I, a sterowanie siłownika przejmuje regulator PI. Wyjście z układu ogrzewania wybierane jest w multiplekserze (B033). Sterowanie klimatyzacją zrealizowane jest podobnie do sterowania ogrzewaniem, bez sprawdzania temp. silnika. Gdy temp. wewnątrz samochodu (AI4) jest większa niż 10OC (B018) od temperatury zadanej (AI1) nawiew włącza się z siła III (dioda Q4) a siłownik wysterowany jest na wartość 0 (zamknięty dopływ ciepłego powietrza). odpowiednie układy logiczne. Wysterowanie w przypadku, gdy różnica temperatur zmaleje i znajdzie się w przedziale 5÷10OC (B026, B027, B028) siła nawiewu maleje do II (dioda LED Q5), a wysterowanie siłownika się nie zmienia. Gdy różnica temperatur jest mniejsza niż 5OC, sterowanie siłownikiem przejmuje regulator PI (B032), a siła nawiewu ustawiona jest na I (dioda Q6). Wysterowanie siłownika wybierane jest w multiplekserze (B035). Ponieważ oba systemy sterują tymi samymi elementami wykonawczymi należało zrealizować siłownika (AQ01) realizowane jest poprzez multiplekser (B037), a wyjścia binarne (Q7, Q8, Q9) do sterowania siła nawiewu wybierane są przy użyciu funkcji OR (B038, B039, B040). Informację o grzaniu/chłodzeniu podaje dioda Q13, a informacje o temp. wewnętrznej, temp. zewnętrznej, temp. zadanej oraz wysterowaniu siłownika znajdują się na wyświetlaczu sterownika (B058). Samochód został rwnież wyposażony w dodatkowe funkcje: Światła mijania - gdy w stacyjce znajduje się kluczyk (I1) a data w kalendarzu (B044, B045) wskazuje, że jest okres w którym trzeba jeździć z włączonymi światłami cały dzień, system z opóźnieniem 5s. (B049) włączy reflektory. Sprawdzane jest również natężenie światła (AI5, granica ustawiana w bloku B051), na podstawie którego niezależnie od pory roku (B048) odbywa się sterowanie światłami mijania (Q11). Światła te mają opóźnienie wyłączenia ustawione na 30s. (B049) co umożliwia kierowcy dojście do domu. Oświetlenie wewnętrzne - system na podstawie czujnika natężenia światła (AI5) i bloku B051 decyduje, czy jest dostatecznie ciemno, aby w przypadku otwarcia drzwi (I6) zapalić oświetlenie wewnętrzne (Q12) i zgasić je po zamknięciu drzwi z opóźnieniem 15s (B054). Pasy bezpieczeństwa - system za pomocą czujników obecności kierowcy (I2) i pasażera (I4) oraz czujników zapięcia pasów (odpowiednio I3 i I5) sprawdza, czy odpowiednie osoby są właściwie przygotowane do jazdy. Gdy system stwierdzi obecność kierowcy lub pasażera, a pasy nie będą zapięte – wygeneruje sygnał dźwiękowy (Q10). Autor: Wojciech Kucharski 42 Przykład 18 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja wyposażenia samochodu Funkcje wyprowadzeń: I1 – czujnik kluczyka w stacyjce I2 – czujnik obecności kierowcy I3 – czujnik zapięcia pasów kierowcy I4 – czujnik obecności pasażera I5 – czujnik zapięcia pasów pasażera I6 – czujnik otwarcia drzwi Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Dzięki sterownikowi LOGO! samochód wyposażony został w funkcje normalnie dostępne tylko w drogich modelach pojazdów. Funkcje te znacznie zwiększyły komfort jazdy oraz – a może przede wszystkim – zwiększyły poziom bezpieczeństwa kierowcy i pasażerów. Q1 – dioda LED sygnalizująca moc ogrzewania III Q2 – dioda LED sygnalizująca moc ogrzewania II AI1 –temperatura zadana AI2 – temperatura na zewnątrz pojazdu Q3 – dioda LED sygnalizująca moc ogrzewania I Q4 – dioda LED sygnalizująca siłę nawiewu III Q5 – dioda LED sygnalizująca siłę nawiewu II Q6 – dioda LED sygnalizująca siłę nawiewu I Q7 – siła nawiewu III Q8 – siła nawiewu II Q9 – siła nawiewu I Q10 – sygnał dźwiękowy nie zapiętych pasów Q11 – włączenie świateł Q12 – włączenie oświetlenia wewnętrznego Q13 – włączenie klimatyzacji AI3 – temperatura silnika AI4 – temperatura wewnątrz pojazdu AI5 – natężenie światła AQ1 – siłownik sterujący klimatyzacją Autor: Wojciech Kucharski 43 Przykład 18 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja wyposażenia samochodu Autor: Wojciech Kucharski 44 Przykład 18 Zastosowanie LOGO! Automatyzacja wyposażenia samochodu Autor: Wojciech Kucharski 45 Przykład 19 Zastosowanie LOGO! Sterowanie ramieniem robota za pomocą LOGO! Koncepcja wykorzystania LOGO! Opisany układ umożliwia sterowanie ruchem ramienia robota w zadanym przez użytkownika zakresie. Odczyt pozycji ramienia wykonano na enkoderze inkrementalnym. Zakres ruchu można zmieniać z klawiatury LOGO również i w trakcie pracy robota. Roboty przeważnie składają się z wielu ramion. Łącząc trzy ramiona o regulowanym zakresie ruchu pracujące w osiach X, Y i Z można już przemieszczać narzędzie robota w trójwymiarowej przestrzeni. Artykuł pokazuje jak zastosować LOGO do sterowania pionowym ramieniem robota. Opis: Silnik M napędza pas, do którego przymocowane jest wykonujące pionowy ruch ramię. Załączenie obrotów prawych silnika powoduje ruch ramienia w dół, obroty lewe oznaczają ruch w górę. Cechą charakterystyczną enkoderów inkrementalnych jest to, że nie pamiętają aktualnej pozycji, po załączeniu sterowania konieczne jest bazowanie układu odczytu pozycji. Po naciśnięciu przycisku Start ramię robota wykonuje ruch w dół. Po dojściu do czujnika pozycji bazowej B1 zerowany jest układ odczytu pozycji i załączane są lewe obroty silnika. Następnie ramię wykonuje ruch pomiędzy dwiema skrajnymi pozycjami h1 i h2, które to można zadawać z klawiatury LOGO. Centralnym elementem układu sterowania jest kontroler LOGO! 12/24 RC. Do wejścia I1 sterownika podłączony jest przycisk załączania sterowania S1, natomiast do I2 przycisk stopowy S2. Czujnik indukcyjny pozycji bazowej B1 podaje sygnał na wejście I3. W opisanym przykładzie zastosowano czujnik indukcyjny PNP NO typu Bi5U-M18-AP6X firmy Turck. Wyjście enkodera podłączone jest do wejścia szybkiego zliczania I5 sterownika LOGO. W przypadku wejść standardowych, po zmianie stanu sygnału na wejściu, sygnał musi pozostawać na stałym poziomie przynajmniej przez okres jednego cyklu programu. Tylko wtedy LOGO wykryje jego zmianę. W przypadku wejść szybkiego zliczania I5 i I6 nie ma tego ograniczenia. Do odczytu pozycji ramienia wykorzystano miniaturowy enkoder inkrementalny E6A2-CS5C firmy Omron. Posiada on jedno wyjście typu otwarty kolektor, konieczne było więc zastosowanie rezystora R1, który ustala prąd obciążenia wyjścia enkodera na poziomie 10mA. Do wyjść Q1 i Q2 sterownika podłączone są styczniki K1 i K2. K1 załącza obroty silnika M w prawo, natomiast K2 w lewo. Wyłącznik S3 służy do awaryjnego wyłączenia układu. Procedura bazowania wykonywana jest w pierwszej kolejności po każdym załączeniu sterowania robotem. Odczyt położenia za pomocą enkodera uruchamiany jest dopiero po zakończeniu bazowania. Podstawowym elementem bloku obliczania aktualnej pozycji jest licznik góra/dół. Licznik ten posiada cztery wejścia: R- reset, Cnt – wejście impulsowe, do którego należy podłączać wejścia szybkiego zliczania I5 i I6, Dir – kierunek zliczania oraz Par. Dla wejścia Par definiuje się dwie wartości progowe: On – przy której wyjście licznika jest wzbudzane i Off – zerującą wyjście Wykorzystano możliwość ustawienia różnych wartości progów On i Off dostępną od wersji OBA4 sterownika LOGO. W programie sterującym robotem kierunek zliczania jest zmieniany po osiągnięciu wartości progowych a więc konieczne było zastosowanie przeniesienia, za pośrednictwem flagi M, sygnału z wyjścia licznika góra/dół na jego wejście Dir. Dodatkowo wprowadzone zostało na timerach On-delay opóźnienie pomiędzy przełączeniami stanu wyjść Q1 i Q2, tak żeby zmiana kierunku ruchu ramienia nie następowała natychmiastowo. Po dojściu do wartości progowej zdejmowany jest sygnał z wyjścia sterownika, ramię jest zatrzymywane i dopiero po upływie zadanego na timerze czasu uruchamiane są obroty przeciwne silnika. Funkcje wyprowadzeń: I1 – Start I2 – Stop I3 – Pozycja bazowa I5 – Wejście enkodera inkrementalnego Q1 – Wyjście obrót w prawo Q2 – Wyjście obrót w lewo Korzyści wynikające z zastosowania LOGO! Wykonanie aplikacji na LOGO! pozwala na niezwykle tanie realizacje pozycjonowania osi , co było dotychczas możliwe tylko na poziomie sterowników PLC i wymagało wydajnych zasobów sprzętowych sterownika. Autor: Wojciech Nowakowski 46 Przykład 19 Zastosowanie LOGO! Sterowanie ramieniem robota za pomocą LOGO! Autor: Wojciech Nowakowski 47 Przykład 19 Zastosowanie LOGO! Sterowanie ramieniem robota za pomocą LOGO! Autor: Wojciech Nowakowski 48 NOTATKI Zastosowanie LOGO! www.siemens.pl/simatic LOGO! – pewny i wydajny LOGO! w Internecie • dodatkowe informacje o produkcie • bezpłatne oprogramowanie demo • upgrade oprogramowania • gotowe przykłady aplikacji • informacje o nowościach • opisy zastosowań u klientów • i wiele innych Dane katalogowe LOGO! typy Numer katalogowy LOGO! 24 6ED1 052-1CC00-0BA5 LOGO! 24o 6ED1 052-2CC00-0BA5 LOGO! 12/24RC 6ED1 052-1MD00-0BA5 LOGO! 12/24Rco 6ED1 052-2MD00-0BA5 LOGO! 24RC (AC/DC) 6ED1 052-1HB00-0BA5 LOGO! 24RCo (AC/DC) 6ED1 052-2HB00-0BA5 LOGO! 230RC 6ED1 052-1FB00-0BA5 LOGO! 230Rco 6ED1 052-2FB00-0BA5 Każdy kto zakupi LOGO!, oprogramowanie lub zestawy startowe ma prawo do bezpłatnego wsparcia technicznego. Moduły rozszerzeń Numer katalogowy Zastosowania LOGO! DM8 24 6ED1 055-1CB00-0BA0 LOGO! DM8 12/24R 6ED1 055-1MB00-0BA1 LOGO! DM8 24R (AC/DC) 6ED1 055-1HB00-0BA0 LOGO! DM8 230R 6ED1 055-1FB00-0BA1 LOGO! DM 16 24 6ED1 055-1CB10-0BA0 Gotowe rozwiązania, uaktualnienie oprogramowania można znaleźć na: www.siemens.de/microset oraz www.siemens.de/logo LOGO! DM 16 24R 6ED1 055-1NB10-0BA0 LOGO! DM 16 230R 6ED1 055-1FB10-0BA0 LOGO! AM2 6ED1 055-1MA00-0BA0 LOGO! AM2 PT100 6ED1 055-1MD00-0BA0 LOGO! AM2 AQ 6ED1 055-1MM00-0BA0 Moduły komunikacyjne Numer katalogowy LOGO! AS-i 3RK1 400-0CE10-0AA2 LOGO! EIB/KNX 6BK1 700-0BA00-0AA1 LOGO! LON 6BK1 700-0BA10-0AA0 Akcesoria Numer katalogowy LOGO! dokumentacja niemiecka 6ED1 050-1AA00-0AE6 LOGO! dokumentacja angielska 6ED1 050-1AA00-0BE6 LOGO! moduł pamięci EEPROM 6ED1 056-5CA00-0BA0 LOGO! Soft Comfort 5.0 6ED1 058-0BA01-0YA0 LOGO! Soft Comfort Upgrade 6ED1 058-0CA01-0YE0 LOGO! PC-Kabel RSZ32 6ED1 057-1AA00-0BA0 LOGO! PC-Kabel USB 6ED1 057-1AA01-0BA0 Polska wersja językowa oprogramowania LOGO! Soft Comfort dostępna jest u dystrybutorów oraz pod adresem : www.siemens.pl/simatic R: wyjścia przekaźnikowe, C: zegar RTC, o: brak wyświetlacza SIMATIC - przedstawiciele branży Automation and Drives w Polsce: Siemens Sp. z o.o. ul. Żupnicza 11 03-821 Warszawa tel.: 022-870 90 22 fax: 022-870 98 68 Biuro Regionalne w Gdańsku Al. Grunwaldzka 413 80-309 Gdańsk tel.: 058-764 60 92 fax: 058-764 60 99 www.siemens.pl/simatic Biuro Regionalne w Katowicach ul. Gawronów 22 40-527 Katowice tel.: 032-208 41 34 fax: 032-208 41 39 Biuro Regionalne w Krakowie ul. Kraszewskiego 36 30-110 Kraków tel.: 012-422 77 89 fax: 012-427 26 29 e-mail: [email protected] Biuro Regionalne w Poznaniu ul. Ziębicka 35 60-164 Poznań tel.: 061-664 98 61 fax: 061-664 98 64 Biuro Regionalne we Wrocławiu ul. Strzegomska 46b 53-611 Wrocław tel.: 071-777 50 60 fax: 071-777 50 50 e-mail: [email protected]