Задачи по ПЛК

З а д а н и е 1 УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСЕЙ

Установка, схема которой представлена на рис. 1.1, предназначена для приготовления смесей из двух компонентов. Первый смешиваемый компонент подается из бака 1 посредством клапана «Кл1» в изначально пустой (нет сигнала от датчика «ДУ0») резервуар до тех пор, пока не сработает датчик уровня «ДУ1». По срабатыванию датчика «ДУ1» клапан «Кл1» закрывается. Затем открывается «Кл2» и из бака 2 подается второй смешиваемый компонент до тех пор, пока не сработает датчик уровня «ДУ2», после чего клапан «Кл2» закрывается. Далее в течение T секунд с помощью мешалки в резервуаре происходит перемешивание компонентов. По истечении этого времени открывается клапан «Кл0» и происходит выгрузка готовой смеси. Выгрузка заканчивается, т. е. клапан «Кл0» закрывается, как только пропадает сигнал от датчика уровня «ДУ0». Клапан «Кл3» используется для аварийного слива некондиционной смеси.

Установка по приготовлению смесей является автоматической. Управление установкой осуществляется с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК), получающего входные сигналы от датчиков установки и переключателей панели управления оператора установки и подающего выходные сигналы на приводы установки и лампы панели управления (см. рис. 1.1).

Задача состоит в написании программы для ПЛК с 11 входами и 17 выходами, предназначенного для управления установкой.

Интерфейс ПЛК управления установкой на рис. 1.2.

Требования к программе ПЛК:

1. Необходимо учесть, что на панели управления элементы «Ав. клап.», «Кл. 2», «Кл. 1», «Кл. 0» и «Привод» являются переключателями, т. е. кнопками с самофиксацией. С помощью этих переключателей выставляются входные сигналы для ПЛК на открытие/закрытие клапанов и запуск/остановку привода мешалки.

2.Предполагается, что неисправная работа клапанов исключена, т. е. при поступлении выходного сигнала на клапан он считается

2Задание 1. Установка для приготовления смесей

Рис. 1.1. Схема и панель управления установки для приготовления смесей

Рис. 1.2. Интерфейс ПЛК управления установкой для приготовления смесей

4Задание 1. Установка для приготовления смесей

открытым, если же этот сигнал снимается, клапан считается закрытым.

3.В отличие от клапанов установленный сигнал на запуск привода мешалки «Мешалка включена» еще не означает, что мешалка работает. Функционирование мешалки определяется по датчику работы привода мешалки «ДРП».

4.Выходы ПЛК на лампы «Бак 1 пуст», «Бак 2 пуст», «Уровень 0», «Уровень 1», «Уровень 2» и «Работает» должны передавать сигналы соответствующих входных датчиков пустоты баков «ДБ1»

и«ДБ2», датчиков уровня смеси в резервуаре «ДУ0», «ДУ1», «ДУ2» и датчика работы привода мешалки «ДРП».

5.Выходной сигнал контроллера на лампу «Компонент 1» устанавливается, если резервуар для смешивания не пуст и была подача первого смешиваемого компонента из непустого бака 1,

иснимается, как только резервуар пустеет. Аналогичным образом выставляется и снимается сигнал на лампу «Компонент 2».

6.Смесь в резервуаре считается испорченной (выставляется сигнал на лампу «Смесь испорчена»), если либо 1) в правильную смесь (горит лампа «Смесь правильн.») были добавлены компоненты из баков, либо 2) произошел слив части неоднородной неправильной смеси, либо 3) в смесь, превысившую в резервуаре уровень 1, был добавлен первый компонент, либо 4) в смесь, не достигшую в резервуаре уровня 1 или превысившую уровень 2, был добавлен второй компонент. Испорченная смесь перестает считаться испорченной, если она полностью отсутствует в резервуаре или состоит только из первого компонента, находясь при этом ниже датчика уровня 1.

7.Смесь в резервуаре считается правильной (выставляется сигнал на лампу «Смесь правильн.»), если в смеси соблюдены пропорции первого и второго смешиваемых компонентов. Правильная смесь перестает быть правильной (снимается выходной сигнал на лампу «Смесь правильн.»), если резервуар пуст или смесь становится испорченной.

8.Смесь в резервуаре считается приготовленной (выставляется сигнал на лампу «Смесь приготовл.»), если правильная смесь перемешивалась мешалкой в течение T секунд. Приготовленная смесь перестает быть приготовленной (снимается сигнал на лампу «Смесь приготовл.»), если смесь перестает быть правильной.

9.Открывающий сигнал ПЛК на аварийный клапан «Кл3» (лампа «Ав. клап.») выставляется тогда и только тогда, когда переключатель «Ав. клап.» находится в нажатом состоянии. Только открытый аварийный клапан «Кл3» может быть причиной того, что смесь в резервуаре перейдет в состояние «Смесь испорчена».

10.Клапан «Кл1» может находится в открытом состоянии (выставлен

сигнал открыть клапан 1, горит лампа «Кл1») только тогда, когда выполнены все следующие условия: 1) нажат переключатель «Кл. 1», 2) бак 1 не пуст, 3) другие клапаны закрыты, 4) в резервуаре не достигнут уровень 1, 5) смесь не является испорченной. При работе с клапаном 1 последние три условия не позволяют добавлять первый компонент в уже испорченную смесь, находящуюся в резервуаре, а также исключают возможность испортить еще не испорченную смесь.

11.Клапан «Кл2» может находится в открытом состоянии (выставлен сигнал открыть клапан 2, горит лампа «Кл2») только тогда, когда выполнены все следующие условия: 1) нажат переключа-

тель «Кл. 2», 2) бак 2 не пуст, 3) другие клапаны закрыты,

4)в резервуаре достигнут уровень 1, но не достигнут уровень 2,

5)смесь не является испорченной и не является приготовленной. При работе с клапаном 2 последние три условия не позволяют добавлять первый компонент в уже испорченную или приготовленную смесь, находящуюся в резервуаре, а также исключают возможность испортить еще не испорченную смесь.

12.Разливной клапан «Кл0» может находится в открытом состоянии (выставлен сигнал открыть клапан 0, горит лампа «Кл0») только тогда, когда выполнены все следующие условия: 1) нажат переключатель «Кл. 0», 2) другие клапаны закрыты, 3) смесь в резервуаре является приготовленной (т. е. через клапан 0 разрешается сливать только приготовленную смесь).

13.Запуск привода мешалки (выставление выходного сигнала ПЛК «Запустить мешалку», лампа «Мешалка включена») осуществляется, если 1) нажат переключатель «Привод», 2) смесь в резервуаре является правильной, но еще не приготовленной, 3) все клапаны закрыты. Мешалка останавливается (снимается выходной сигнал на запуск привода мешалки), если либо 1) переключатель «Привод» отжат, либо 2) один из клапанов открыт, либо

3)мешалка проработала T секунд (функционирование мешалки определяется по датчику работы привода мешалки).

6Задание 1. Установка для приготовления смесей

14.Выходной сигнал ПЛК о сбое в работе привода мешалки (лампа «Ошибка мешалки») устанавливается, если мешалка не работает в течение 2 секунд при включенном приводе мешалки (горит лампа «Мешалка включена»). Сигнал об ошибке сбрасывается, если привод мешалки выключается (снимается сигнал на запуск привода мешалки, лампа «Мешалка включена» не горит).

Требования к визуализации:

1.Изменения объемов смешиваемых компонентов в баках и резервуаре, а также изменения входных сигналов (от датчиков и переключателей) и выходных реакций (на лампы, приводы мешалки и клапанов) управляющего ПЛК должны отображаться визуально.

2.Первый смешиваемый компонент должен быть синего цвета, второй компонент — красного.

3.В процессе добавления второго смешиваемого компонента в резервуар, где уже находится первый компонент, цвет смеси должен постепенно становиться фиолетовым.

4.Должна быть обеспечена возможность имитации и визуального отображения поломки/починки привода мешалки (например, нажатием левой клавиши мыши на изображении объекта с соответствующим изменением его цвета).

5.Должна быть обеспечена возможность имитации и визуального отображения наполнения/опустошения обоих баков смешиваемых компонентов.

6.Должна быть обеспечена индикация значений таймера включения и таймера работы мешалки.

7.Лампы, предназначенные для индикации различных сбоев и ошибок, должны быть красного цвета, остальные лампы — зелёного.

З а д а н и е 2 АВТОМАТ ДЛЯ ПРОДАЖИ НАПИТКОВ

Автомат, схема которого представлена на рис. 2.1, предназначен для продажи напитков двух видов в розлив. Напитки подаются из соответствующих фляг посредством клапанов «Кл1» и «Кл2» при условии, что они имеются во флягах в достаточном объеме, который определяется датчиками уровня фляг «ДУ1» и «ДУ2». Первый напиток стоит 15 единиц за меру, второй напиток — 25 единиц. Мера определяется с помощью мерной емкости, в которую напитки подаются из фляг после оплаты и поступления сигнала «Налить». Как только в мерной емкости напиток достигает нужного уровня, срабатывает датчик «У1», клапан фляги закрывается и в случае наличия тары, которое определяется датчиком тары «ДТ», открывается разливной клапан «Кл0». Когда напиток полностью покидает мерную емкость, срабатывает датчик нулевого уровня «У0» и разливной клапан «Кл0» закрывается.

Оплата напитков осуществляется через монетоприемник. Допускаются монеты номиналом в 1, 2, 5 и 10 единиц. Монетоприемник пропускает в автомат монеты с интервалом в 1 секунду. В течении этого же времени он выставляет сигнал, который соответствует номиналу принятой монеты. После того, как монетоприемник принял монету, она попадает в камеру для монет. Суммарная стоимость принятых монет, находящихся в камере автомата, отображается на дисплее. Если суммарная стоимость монет в камере превышает 24 единицы, то прорезь монетоприемника закрывается заслонкой, чтобы не допустить перебора стоимости напитков. В связи с этим максимальная суммарная стоимость монет в камере — 34 единицы. Возврат денег из камеры для монет происходит нажатием кнопки «Возврат». При этом открывается заслонка выдачи и монеты возвращаются покупателю. Если же покупатель, заплатив установленную стоимость одного из напитков, нажал соответствующую кнопку «Налить», то при наличии напитка во фляге происходит открытие сейфовой заслонки, деньги попадают в сейф и начинается процедура розлива напитка. Если уровень напитка во фляге ниже допустимого (определяется датчиком фляги), то выставляется предупреждающий сигнал о том, что напиток закончился (загорается соответствующая лампа «Напиток закончился»).

Управление автоматом по продаже напитков осуществляется с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК), получающего входные сигналы от датчиков, монетоприемника и кнопок автомата

иподающего выходные сигналы на приводы элементов и лампы автомата (см. рис. 2.1).

Задача состоит в написании программы для ПЛК с 12 входами

и17 выходами, предназначенного для управления торговым автоматом.

Интерфейс ПЛК управления торговым автоматом представлен на рис. 2.2.

Требования к программе ПЛК:

1. Необходимо учесть, что дисплей торгового автомата состоит из двух секций, каждая из которых имеет 4 входа и предназначена для вывода десятичной цифры по двоичному ее представлению. От ПЛК на первую секцию выделено только два выхода, так как предполагается, что суммарная стоимость монет в камере не будет превышать 34 единицы, а следовательно старший разряд будет всегда ограничен цифрой 3.

2.Предполагается, что неисправная работа клапанов и заслонок исключена, т. е. при поступлении выходного сигнала на элемент автомата (клапан или заслонку) он считается открытым, если же этот сигнал снимается, элемент считается закрытым.

3.Следует учесть, что монетоприемник имеет 4 выхода, каждый из которых соответствует своему номиналу принятой монеты. Выходной сигнал о принятии монеты соответсвующего номинала удерживается в течение 1 секунды, а затем снимается. Предполагается, что скорость работы ПЛК достаточна для того, чтобы успеть считать этот сигнал. В течение 1 секунды, пока установлен сигнал о принятии монеты, другие монеты монетоприемником игнорируются и пересылаются сразу в «возврат», т. е. интервал между монетами должен составлять не менее 1 секунды.

4.Выходы ПЛК на лампы «Нет тары», «Напиток 1 закончился», «Напиток 2 закончился» должны инверсно передавать сигналы соответствующих входных датчика наличия тары «ДТ» и датчиков уровня баков «ДУ1» и «ДУ2».

5.Торговый автомат переходит в состояние «Напиток 1 наливается» (загорается соответствующая лампа автомата), если 1) нажата кнопка «Налить напиток 1», 2) напитка 1 достаточно во фляге 1,