Разработка системы автоматического управления

 
 
 
 
 
 

    Таблица 2.3.  Выходные сигналы

 

2.4. Разработка программы  управления для  ПЛК

2.4.1. Разработка релейно-контактного  эквивалента программы управления

    Разработка  релейно-контактного эквивалента (РКЭ) программы управления для ПЛК-256 выполняется согласно рекомендациям, изложенным в [3]. РКЭ программы управления представлен в приложении Г. В таблице 2.4 приведены комментарии.

Таблица 2.4. Комментарии для релейно-контактного эквивалента программы

 

    Некоторые обозначения операторов языка релейно-контактных схем (языка LD) приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5. Обозначение  операторов в языке LD

 

    Цепь  РКЭ строится из операторов (см. табл. 2.5). Последовательное включение операторов это, по сути, логическое умножение, а параллельное - логическое сложение. При выполнении последовательности инструкций, кодирующих некую релейно-контактную цепь, процессор присваивает внутренней бинарной переменной R (результат) состояние 0, если комбинация состояния переменных, определяющих контакты цепи, «запрещает» протекание тока в ней и состояние 1, если комбинация состояний этих переменных разрешает протекание тока по цепи [3].

    В РКЭ программы управления выполнено  структурирование программы путем  разбиения ее на отдельные блоки. Блоки отрабатываются ПЛК последовательно, обеспечивая тем самым заданную последовательность выполнения тактов. В каждом блоке задана инструкция ПБЛ, обеспечивающая переход к заданному блоку. Все это необходимо для того, чтобы исключить возможные сбои и конфликты оборудования. Например, мы не можем начать перемещение промышленного робота в продольных направлениях, пока не убедимся, что рука робота находится в задвинутом положении.

    Рассмотрим  более подробно первую цепь (рис. 2.1). Остальные цепи строятся аналогично.

Рис. 2.1.

    РКЭ программы управления. Цепь 1. Мы сможем включить катушку с фиксацией и подать сигнал ПовЛев только в том случае, если в цепи 1 будет «протекать ток». Для этого необходимо выполнить три условия:

    1. Разрешение цикла (замкнуты «контакты»  РЦ)

    2. Замкнуты контакты кнопки ПУСК

    3. ПР находится НЕ в позиции 1 (контакты КПР₁ НЕ замкнуты)

    Но  цепь рисуется в исходном состоянии, т.е. все операторы изображаются в том состоянии, когда катушка с фиксацией НЕ включена, тогда выполнение всех условий приведет к включению катушки. Таким образом, для изображения данной цепи нам нужно инвертировать перечисленные условия (таблица 2.6). В итоге получим цепь, изображенную на рис. 2.1. На этой цепи контакты РЦ и ПУСК – нормально разомкнутые, а КПР1 – нормально замкнутые.

    Таблица 2.6. Состояние операторов в цепи 1

 

    Еще несколько слов об использовании  таймера. Для задания таймера  необходимо два слова данных: слово текущего значения и слово уставки таймера-счетчика.

    

    Рис. 2.2. Использование таймера.

    В нашем примере мы контролируем гальванообработку в ванне 2 по времени. Гальванообработка должно прекратиться через 60с после начала обработки. Реализуем эту операцию следующим образом:

1. разжимаем и блокируем схват руки ПР, после чего начинаем гальванообработку «подавая ток» на катушку с фиксацией (включение катушки).
2. Запускаем таймер на 60с и только в этом случае переходим в следующий блок.
3. После срабатывания таймера (выход таймера) прекращаем гальванообработку, снова «подавая ток» на катушку с фиксацией, но в этот раз мы выключаем ее.
4. Сбрасываем таймер

    С помощью инструкции ЗТС мы запускаем  таймер на 60 с. Для этого выбираем режим 1 -таймер с задержкой на включение с дискретностью 0,1 с. А уставка будет равна 0600, т.к. нам нужно отсчитать 600 раз по 0,1 с, чтобы получить задержку 60с.

    После срабатывания таймера его нужно  сбросить, потому что этот таймер может использоваться в других участках программы. Сброс выполняется инструкцией СТС.

    Мы  выбрали таймер с задержкой на включение, потому что использовали катушку с фиксацией. На катушку с фиксацией мы в должны «подавать ток» как для ее включения, так и для отключения, поэтому выход таймера - это нормально разомкнутые контакты, которые «замыкаются» (включаются) при срабатывании таймера и выключают катушку с фиксацией.

2.4.2. Разработка текста программы управления

    Разработка  текста программы управления для  ПЛК-256 также выполняется согласно рекомендациям, изложенным в [3]. Текст программы приведен в листинге. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Листинг. Текст программы управления

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.5. Разработка электрической  схемы соединений

    Электрическая схема соединений ПЛК-256 с датчиками  и исполнительными устройствами приведена в приложении Д. При разработке схемы использована информация из [3]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

    В результате выполнения курсовой работы была разработана система управления РТК гальванообработки. При этом были изучены основные направления развития робототехники, способы разработки систем управления технологическими объектами, циклограмм, управляющих программ и их релейно-контактных эквивалентов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемых источников

1. Автоматизация технологических процессов и производств. Задания к курсовому проектированию по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и производств». КГУ, Курган, 2008.
2. Автоматизация технологических процессов и производств. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и производств». КГУ, Курган, 2005.
3. Программное управление технологическим оборудованием (станками). Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 210200. Часть 3. Курган, 1994 г.
4. Промышленная робототехника. Л.С. Ямпольский, В.А. Яхимович, Е.Г. Вайсман и др.; Под. ред. Л.С. Ямпольского. - Киев: Технiка, 1984. - 264 с., ил.