2.18.Лабораторная работа №18. Ступенчатое регулирование скорости при использовании аналогового датчика положения штока пневмоцилиндра

Целью данной работы является изучение и создание алгоритмов управления при использовании пневмопривода с программируемыми логическими контроллерами.

Задача:

Разработать пневмосхему под управлением ПЛК, отвечающую заданным условиям:

При кратковременном нажатии электрической кнопки КН1 «ПУСК», пневмоцилиндр начинает перемещаться со скоростью (V1…V5), изменяющейся ступенчато в зависимости от его положения по циклограмме, указанной на рис.2.18.1, при его выдвижении. При его втягивании он движется с постоянной скоростью равной максимальной на циклограмме.

При кратковременном нажатии электрической кнопки КН2 «СТОП» пневмоцилиндр возвращается в первоначальное втянутое состояние. Характеристика изменения входного сигнала и скорости от времени:

Рис. 2.18.1 Циклограмма зависимости скорости

пневмоцилиндра от его положения

Пример решения данной задачи приведен на рис.2.18.2…2.18.4, диаграмма перемещения и входного сигнала в качестве примера для заданных в программе значений параметров приведена на рис.2.18.5 и 2.18.6. Из графика перемещений видно изменение наклона кривой, что характеризует изменение скорости привода. При необходимости по отрезкам графиков можно вычислить значения скоростей на каждом участке.

Решение:

1. Собрать на учебном стенде пневматическую схему в соответствии с рис.2.18.2.

2. Собрать электросхему, показанную на рис.2.18.3.

3. Для панели управления блоками аналоговой аппаратурой (ПУБАА): Аналоговый выход AQW0 подсоединяется к разъёму 1 на панели управления блоками аналоговой аппаратуры. Переключатель 3 поставить в положение от ПЛК: БУ подключить к разъёму 22, включить тумблер 19. Регулятором 24 задать K_вых=1 путём вращения против часовой стрелки до упора, регулятором 25 задать ∆U=0.

4. Для панели сбора показаний датчиков. Датчики давления подключить в соответствующие разъёмы 1.2 и 2.2. Датчик перемещения подключить в разъём 6.2. Подключить аналоговый вход от ПЛК к разъёму 6.3.

5. ДР1 закрыть наполовину, для предотвращения удара на обратном ходе

6. Запустить на компьютере программу STEP7.

7. В окне программы STEP7 нажать кнопку , в открывшемся окне сделать двойной щелчок на обозначении .

8. После подключения контроллера нажать кнопку (stop) в основном окне программы. Контроллер перейдёт в режим ожидания

9. Составить программу, указанную на рис. 2.18.4 и 2.18.5, в программе STEP7 и загрузить ее в ПЛК.

10. Включить питание системы управления стенда.

11. Настроить редукционный клапан блока подготовки воздуха на 4 бара.

12. Перевести ПЛК в состояние работы (нажав кнопку в программе STEP7), при этом начнется отработка программы. Нажать кнопку КН1 «Пуск».

13. При достижении пневмоцилиндром крайнего положения, нажать кнопку КН2, тем самым перевести его в начальное положение.

Описание программы:

Для ступенчатого управления скоростью пневмопривода поступательного движения при управлении с помощью ПЛК, необходимо задавать различные значения аналогового выхода ПЛК при нахождении пневмоцилиндра в движении.

Network 1:

При включении кнопки КН1 «Пуск», подключенной к входу I0.0 [ ], и не нажатой кнопки КН2 «Стоп», подключенной к входу I0.1 [ ], сигнал с шины управления (вертикальная полоса слева) поступает на реле . Включая тем самым самоподхват . Дискретные входы ПЛК I0.0, I0.1 в программе отражают состояние кнопок «пуск» и «стоп» соответственно.

Network 2:

При включённом сигнал проходит на оператор сравнения. На обозначении оператора сравнения [ ] указывается, какой из типов неравенства используется при сравнении, вверху обозначения указывается переменная, значения которой сравнивается со значением, указанном в единицах АЦП, написанном ниже обозначения. В данной задачи в качестве переменной выступает значение датчика перемещения, подключенного к первому аналоговому входу ПЛК. Если данное условие сравнения выполняется (это обозначает, что пневмоцилиндр находится в нижнем положении) сигнал доходит до нормально замкнутого ключа виртуального реле Q5.1 [ ], являющегося указателем (флагом) движения пневмоцилиндра вниз. После прохождения ключа включается реле самоподхвата Q5.0 [ ]. Так же включается виртуальное реле Q5.2 [ ], являющееся указателем (флагом) хода цилиндра вверх.

Network 3:

Происходит то же самое, что и в Network 2, но сравнение происходит с сигналом соответствующему верхнему положению пневмоцилиндра и если условие сравнения выполняется, то включается виртуальное реле Q5.1[ ], являющееся указателем (флагом) хода цилиндра вниз.

Network 4-7:

При включении реле самоподхвата Q5.0 определяется положение пневмоцилиндра за счет двух операторов сравнения, сопоставляющих значение аналогового датчика перемещения, установленного на пневмоцилиндре с диапазоном, установленных в операторах. После определения в каком диапазоне находится пневмоцилиндр, включается блок передачи MOV_W [ ] . Он пересылает значения указанные в IN на аналоговый выход, указанный в OUT, при подаче сигнала в индикатор EN. Значение, указанное в IN блока MOV_W, соответствует определенной скорости пневмоцилиндра. Для различных положений значения задаются в Network 3-7 в зависимости от того в каком из описанных диапазонов находится значение сигнала АЦП с датчика перемещения.

Рис 2.18.2. Схема пневматическая для выполнения задачи №28

Рис. 2.18.3. Схема подключения блоков электроники

для выполнения задачи №18

Рисунок2.18.4 – Программа управления приводом для решения задачи 2.18

Рисунок 2.18.5 – Программа управления приводом для решения задачи 2.18 продолжение