Архив ZIP - WinRAR / 61-69

Рис. 14.2. Підключення реле EASY800 до мережі змінного струму.

Реле, виконані на змінну напругу 115/240 В, рівень вхідного сигналу від 0 до 40 В сприймають як нульовий, а від 79 до 246 В, як одиничний. Струм вхідних кіл не перевищує 0,5 мА при напрузі 230 В і 0,25 мА при 115 В, (крім більш грубих входів І7 і І8, для яких вхідний струм може доходити до 6 мА при 230 В або 4 мА при 115 В).

Для зменшення електоромагнітних завад паралельно контактам допускається вмикання конденсатора (Рис. 14.3). При застосуванні конденсатора 100нф час наростання корисного сигналу на вході збільшується до 80 мс.

Вхідні кола постійної напруги на Рис. 14.4. представлена основна (базова) схема приєднання джерела живлення й цифрових входів для реле, виконаного на постійну напругу

(EASY-DС).

Рис. 14.3. Підключення фільтрувального конденсатора.

Для входів І1-І6, І9, І10 інтервал напруг 0-5 В відповідає нульовому рівню корисного сигналу, а від 15 до 28,8 В одиничному рівню.

Для входів І7, І8, І11, І12 нульовим рівнем вважається напруга менше 8 В, а одиничним рівнем напруга більше 8 В.

Вхідні струми для входів 11-І6, 19, І10 становлять 3,3 мА при 24 В, для входів І7, І8, І11, І12 2,2 мА при 24 В.

Рис. 14.4. Базова схема підключення EASY800 до мережі постійного струму.

Приєднання аналогових входів У якості аналогових використовуються входи I7, I8, I11 і I12. При програмуванні їм привласнюються найменування

І7 = IA01; І8 = IA02; І11 = IA03; І12 = IA04.

Напруга від 0 до 10 В, подаване на ці входи, перетвориться в цифрову десяткову форму в діапазоні чисел від 0 до 1023. Таким чином, помилка вимірювання й реакції реле на аналоговий сигнал становить не більш 10 мВ.

Для виключення або зменшення впливу перешкод на аналогові сигнали рекомендується застосовувати наступні заходу:

застосовувати екрановані кабелі із крученими парами;

екрани кабелів невеликої довжини заземлювати з обох кінців;

екран кабелів, що мають довжину більш 30 м, заземлювати тільки з одного кінця, щоб уникнути зрівняльних струмів через екран, що можуть бути джерелом перешкоди;

кабелі сигнальних ліній не можна прокладати паралельно із силовими кабелями;

електричне навантаження індуктивного характеру, може бути джерелом перешкод у колі аналогового сигналу; рекомендується застосовувати для цього роздільні джерела живлення або спеціальні придушувачі перешкод;

Приклад приєднання аналогового вхідного сигналу наведено на рис. 14.5 Вихідний опір джерела аналогового сигналу або вхідного потенціометра повинен бути не менш 1 кОм. При застосуванні зовнішніх джерел, таких як датчики освітленості, температури та ін. необхідно створити загальну шину, що з'єднує нульові точки джерела аналогового сигналу й джерела живлення реле (рис. 14.6).

Рис. 14.5 Схема підключення потенціометричного датчика до EASY800.

Рис. 14.6. Підключення датчиків температури зі спільною шиною.

У якості датчика аналогового сигналу можна застосовувати джерело струму. У цьому випадку його необхідно навантажити на опір, спад напруги на якому необхідно подати на один з аналогових входів:

Наприклад, при використанні датчика з вихідним струмом 0-20 мА, його необхідно навантажити на резистор 500 Ом, для того, аби максимальна напруга не перевищувала 10 В

(Рис. 14.7).

Рис. 14.7. Схема приєднання аналогового сигналу від датчика - джерела струму

Приєднання вихідних кіл EASY

Вихідні реле і їх контакти позначаються на схемах літерою Q. У реле EASY800 установлене 6 вихідних реле. Фізично кожний контакт вихідного реле є замикальим (нормально розімкнутим). Усі релейні виходи потенційно ізольовані друг від друга й від інших кіл реле. Тому контакти реле принципово можна встановлювати в будь-яких місцях низьковольтних схем.

Реле EASY800 і модулі розширення мають по 8 транзисторних виходів, кожний із припустимим струмом 0,5 А (Рис. 14.8).

Рис. 14.8. Базова схема підключення транзисторних виходів.

Емітери всіх транзисторів приєднані до полюса +24 В джерела живлення, тому всі навантаження повинні мати загальну нульову шину. Допускається паралельне включення 4 вихідних транзисторів для комутації навантаження до 2 А. Паралельно можна включати тільки групи транзисторних виходів Q1 - Q4 або Q5 - Q8. При проектуванні схеми управління слід забезпечити одночасне включення всіх паралельне з'єднаних виходів. При відключенні індуктивного навантаження (обмотки реле, двигунів та ін.) можливе виникнення перенапруг і перешкод. Для їхнього усунення ці кола шунтуються діодом у зворотному включенні (рис. 14.9). При короткому замиканні або перевантаженні вихідне коло автоматично відмикається. Нове вмикання може відбутися тільки після остигання транзистора. Якщо коротке замикання не усунуте, відбудеться повторне відключення.

Рис. 14.9. Базова схема підключення транзисторних виходів.

Для управління виконавчими пристроями в реле є аналоговий вихід QА01 з регульованою вихідною напругою від 0 до 10 В. Ця напруга перетвориться з формованого в програмі числа від 0 до 1023. Приклад приєднання аналогового виходу до виконавчого пристрою наведений на Рис. 14.9.

Рис. 14.9. Схема підключення аналового вихода до виконавчого пристрою.

68.Описати способи програмування EASY800

Програмування EASY800

Програмування за допомогою кнопок управління. За замовчуванням на початку кадра встановлюється контакт цифрового входу I (на дисплеї 101), рис. 14.10.

Рис. 14.10. Дісплей EASY800.

У кадрі присутній також курсор у формі мерехтливого чорного прямокутника. У нижній частині кадра знаходиться рядок стану, у якому позначаються координати курсору і ємність вільної пам'яті (у режимі роботи на цьому місці з'являється RUN):

•L - номер рядка схеми ( від 1 до 256);

•С - номер позиції контакту або котушки в рядку ( від 1 до 5);

•В - кількість вільних біт пам'яті (початкове значення 7944).

Номера катушек и их свойства выбираются из предлагаемого списка. Программирование осуществляется «прокручиванием» списка и выбором требуемого наименования. Розглянемо схему управління сигнальною лампою, рис. 14.11.

Рис. 14.11. Релейне управління сигнальною лампою.

Лампа Е1живиться від джерела постійної напруги на лінії L. Напруга на лампу подається шляхом замикання контакта Q1 реле. Реле вмикається кнопкою S1 і вимикається кн. S2. Після спрацьовування Q1небхідно заблокувати S1, щоби коло Q1 залишалося замкненим. Схема управління, набрана за допомогою клавіш передньої панелі індицирується на РК-табло у вигляді LD-діаграми Рис. 14.12.

Рис. 14.12. LD-діаграма управління лампою.

Вхідні сигнали І01, І02, що представляють кн. S1, S2 на діаграмі з'єднані послідовно, котушка Q1 представлена вихідним сигналом Q01. Зовнішні з’єднання реле EASY800 представлені на Рис. 14.13.

Рис. 14.13. Реалізація схеми управління лампою розжарювання на реле EASY800.

скласти релейну схему та LD-діаграму

Лекція 15. Застосування ЕПР для реалізації релейних алгоритмів управління.

Основні поняття Під дискретним автоматизованим пристроєм розуміють керуючий пристрій, що здійснює переробку апріорної й поточної інформації в керуючу, причому носіями всіх перерахованих складових інформації є дискретні за рівнем і в часі сигнали. Це означає, що стан сигналу кожного входу (виходу) автоматизованого пристрою характеризується двома рівнями: мінімальним, умовно позначуваним 0, і максимальним, позначуваним 1. При наявності кількох входів (виходів) комбінацію мінімальних і максимальних (нульових і одиничних) рівнів можна сприймати подвійно: як наявність або відсутність на кожному вході (виході), що задає або командного сигналу, що надходить на який-небудь виконавчий елемент; як кодову комбінацію, що позначає, наприклад, двійкове число, кількість розрядів n якого

дорівнює кількості входів (виходів). Отже, можна говорити про багаторівневий вихідний сигнал із числом рівнів М= 2n.

У першому випадку дискретний логічний автоматизований пристрій розв'язує завдання логічного аналізу ситуації, обумовленої низкою чинних або відсутніх факторів, у другому — арифметичний пристрій здійснює перетворення інформації шляхом виконання арифметичних операцій над числами. Як логічні, так і арифметичні пристрої реалізуються застосуванням обмеженого числа типових елементарних операцій над дискретними сигналами й подібних методів синтезу й аналізу.

Дискретні керуючі пристрої бувають комбінаційними й послідовністними. Перші характерні тим, що комбінація станів вихідних сигналів у даному такті однозначно визначається комбінацією вхідних сигналів у цьому ж такті часу. Комбінаційні автомати називають також автоматами з нульовою пам'яттю. У послідовністних автоматів комбінація станів виходів залежить не тільки від комбінації станів входів у даному такті, але й від того, якими минулого комбінації станів входів у попередніх тактах. Їх називають також автоматами з ненульовою пам'яттю, тому що для вироблення своїх вихідних (керуючих) сигналів вони повинні не тільки «знати», що зараз (у даному такті) відбувається на вході, але й «пам'ятати», що було раніше. Послідовністні автомати відрізняються від комбінаційних також наявністю зворотних зв'язків, по яких на входи автомата подаються сигнали, відповідні до стану виходів у попередньому такті.

По характеру реакції на вхідний вплив розрізняють асинхронні автомати, у яких зміна стану виходів відбувається відразу після зміни вхідних, і синхронні, у яких зміна виходів відбувається лише в тому випадку, якщо після зміни вхідних сигналів надійде синхронізувальний сигнал, що дозволяє перетворення.

15.1. Синтез схем логічного управління.

Циклом роботи устаткування називають сукупність елементарних робочих і допоміжних операцій, або етапів циклу, здійснюваних у певній послідовності, необхідній для виконання встаткуванням робочих функцій. Протягом відпрацьовування етапу циклу не відбувається ніяких змін (вмикань або вимикань) у дії або стані робочих органів устаткування. Етап циклу також часто називають тактом роботи Етапи циклу: елементарні рухи робочих органів устаткування, вмикання або відмикання нагріву (охолодження) до досягнення певної робочої температури, витримки часу й т.п. Етапи циклу характеризуються параметрами, до яких ставляться напрямок і швидкість переміщення, вмикання або відсутність вмикання елементів електроустаткування.

При синтезі принципових схем керування електроавтоматикою цих механізмів потрібно привести задані умови роботи механізму до виду, зручного для аналізу. При розв'язку цього завдання застосовують циклограми й діаграми роботи, оператори станів і подій, карти й таблиці станів, таблиці вмикань.

На рис. 15.1,а ... г наведені деякі способи графічної формалізації умов роботи наступного циклу:

завдання на вмикання циклу (кнопка «Цикл»); швидке переміщення механізму вправо до датчика Д1; повільне переміщення вправо до датчика Д2;

швидке переміщення вліво у вихідну точку до датчика Д3.

Спосіб накреслення циклограми повинен бути простим і наочним, при необхідності враховувати часові затримки, вплив фронтів вмикання й вимикання й бути зручним для аналізу.

Найбільше повно цим вимогам відповідає циклограма, наведена на рис. 15.1,е. У простих випадках можна застосовувати діаграму (рис. 15.1, д), а також таблиці станів.

Рис 15.1 Види циклдограм.

На осі ординат циклограми показують сигнали, що надходять від зазначених елементів механізму, у порядку їх появи при роботі механізму з початку циклу, а на осі абсцис — час у безрозмірному масштабі. На циклограмі зображується факт наявності сигналу (високий рівень із довільною амплітудою) або його відсутності (нульовий рівень).

Вплив сигналів один на одного зображують стрілкою, спрямованої від переднього або заднього фронту керуючого сигналу до керованого. Час виконання якої-небудь операції, а також часові затримки показують горизонтальною лінією довільної довжини, що починається від командного сигналу, з переходом у вертикальну стрілку наприкінці операції. Нахил фронтів сигналів може бути довільним, однак для наочності читання циклограми рекомендується нахил 600.

Циклограма є основою для опису умов роботи механізму або типової схеми, тому для спрощення синтезу електроавтоматики вхідним, проміжним і вихідним сигналам присвоюють позначення, що легко запам'ятовуються. Сигнали, зображені на циклограмі, можна розглядати як логічні змінні й описати вихідні змінні через вхідні рівняннями алгебри логіки.

Табл. 15.1 демонструє приклад синтезу логічних схем за допомогою циклограм роботи механізмів і апарата алгебри логіки. Наприклад, для функції «І-НІ» видно, що вихідна логічна змінна дорівнює одиниці у всіх випадках, крім одночасної присутності вхідних змінних.

Табл. 15.1 Логічні функції двох змінних.

Складання структурної схеми управління по заданих умовах її роботи називають синтезом. Визначення умов роботи схеми або її окремих елементів за наявною структурою називають аналізом схем управління. Схеми на релейних і безконтактних елементах можна складати двома способами.

Перший спосіб — дослідний, широко використовуваний у практиці логічного складання релейно-контакторних схем. Виходячи із заданих умов роботи окремих частин робочої машини, складають принципову схему системи автоматики, раціональність і правильність розробки якої залежить від індивідуальних знань і досвіду конструктора. Аналогічно складають безконтактні аналоги релейно-контактних схем, у яких задані умови роботи схеми виражаються у вигляді математичних символів. На підставі їх аналізу складають схему з'єднань безконтактних елементів. При цьому доцільно провести мінімізацію будь-якої контактної або безконтактної схеми, побудованої таким способом.

Другий спосіб побудови (синтезу) схем заснований на використанні теорії алгебри логіки й принципів формалізації реальних умов роботи схеми автоматики. У цьому випадку виходять із заданих умов роботи, становлячи відповідні таблиці станів (карти функцій), де відзначають комбінації аргументів і значень функцій (вихідних сигналів) у вигляді символів 1 і 0. Основне завдання синтезу полягає у визначенні такої форми вираження шуканої логічної функції, яку можна реалізувати із застосуванням мінімального числа можливо більш простих елементів. Синтез релейних схем управління зводиться до складання структурної формули (аналітичного виразу), що описує логічні функції, які повинні виконуватися даним пристроєм. Потім аналізують отриману алгебраїчну формулу й складають графічне написання схеми. Аналітичний вираз, що відображає логічну функцію, для реалізації якої призначена дана схема, називають структурною формулою схеми.

Залежно від характеру роботи схеми логічні функції поділяють на одно- і багатотактні. В однотактних функціях вихідна змінна залежить від комбінації вхідних змінних у визначений

часу, а в багатотактних ще й від попередніх комбінацій вхідних змінних, тобто від їхньої послідовності. Простіше здійснити синтез однотактної функції.

Змінну, значення якої залежать від значень інших двійкових змінних — аргументів називають перемикальною функцією (ПФ). ПФ задається у вигляді відповідності її значення кожному набору (комбінації) значень її аргументів. Перемикальні функції вважаються різними, якщо відрізняються значеннями хоча б для одного набору. При n аргументах число наборів N = 2n, а число перемикальних функцій М = 2N. Запис наборів і ПФ легко виконується у вигляді натурального ряду двійкових чисел. Набори нумеруються за значеннями двійкових чисел від 0 до 2n - 1.

15.2 Синтез комбінаційних автоматів.

Основні етапи синтезу дискретного автомата наступні:

■складання завдання на розробку у вигляді змістовного опису, де формулюються вимоги керованого об'єкта до автомата, тобто опису, на який виконавчий елемент об'єкта й у якому такті повинен бути поданий мінімальний (0) або максимальний (1) рівень сигналу даного виходу автомата, щоб з урахуванням стану входів і виходів, а також зворотних зв'язків, забезпечити необхідне функціонування керованого об'єкта;

■одержання формальної моделі автомата на основі змістовного опису у вигляді таблиць, графів, матриць і т.п.;

■одержання на основі моделі об'єкта вихідної або мінімальної форми аналітичної представлення оператора перетворення, реалізованого автоматом, що й забезпечує необхідний закон функціонування керованого об'єкта. Ця частина синтезу є основною й базується на аксіомах і постулатах двійкової алгебри;

■розробка принципової схеми автомата на основі отриманої його формальної моделі й використовуваної конкретної елементної бази;

■розробка й узгодження вузлів зв'язку автомата з оператором і керованим об'єктом, захист від перешкод і т.п.

Оператори, реалізовані комбінаційними автоматами, встановлюють однозначний зв'язок комбінацій вхідних і вихідних змінних для кожного значення автоматного часу. Для створення складних комбінаційних автоматів використовують елементарні комбінаційні автомати, якими реалізується функціонально повний набір двійкових функцій. Елементарним комбінаційним автоматом називають автомат, що реалізує ПФ двох змінних.

Синтез комбінаційних автоматів проводиться для статичної частини такту, тобто інерційність логічних елементів не враховується. Синтез комбінаційних автоматів починається зі змістовного опису функціонування об'єкта й складання таблиці істинності, яка відображає однозначну відповідність дискретних станів входів і виходів об'єкта управління. Наприклад, для циклограми, наведеної на рис. 15.2, може бути складена таблиця істинності (табл. 15.2). По цій таблиці вихідний сигнал y виражається через вхідні сигнали х за допомогою рівняння алгебри логіки.

Рис. 15.2 Циклограма.

Табл. 15.2 Таблиця істинності