Έλεγχος στάθμης νερού δεξαμενής με προγραμματιζόμενο ρελέ OWEN PR110
Ο ελεγκτής PR110 παράγεται από τη ρωσική εταιρεία «OWEN». Ο ελεγκτής εκτελεί λειτουργίες μόνο σε διακριτά σήματα — ο κύριος σκοπός του είναι να αντικαταστήσει απλά συστήματα ελέγχου που βασίζονται στη λογική του ρελέ. Αυτό καθορίζει το γεγονός ότι σε αυτόν (καθώς και σε άλλους ελεγκτές με παρόμοιες λειτουργίες) αποδίδεται το όνομα «προγραμματιζόμενο ρελέ».
Λειτουργικό διάγραμμα προγραμματιζόμενου ρελέ ARIES PR110:
Το κύριο και μοναδικό εργαλείο για τον προγραμματισμό και τον εντοπισμό σφαλμάτων λογισμικού ελεγκτή είναι ένας προσωπικός υπολογιστής. Με τη βοήθειά του, μπορείτε όχι μόνο να δημιουργήσετε το λογισμικό του αντίστοιχου ελεγκτή, αλλά, κατά κανόνα, να παρατηρήσετε επίσης πώς λειτουργεί χρησιμοποιώντας προσομοίωση υπολογιστή.
Θα εξετάσουμε τη διαδικασία δημιουργίας ενός προγράμματος ελέγχου μεταγωγής για προγραμματιζόμενα ρελέ PR110 χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός συστήματος ελέγχου στάθμης νερού σε δεξαμενή.
Τεχνικές προϋποθέσεις
Είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί ένα σύστημα ελέγχου για την πλήρωση της δεξαμενής με νερό. Η απόδοση ορισμένων λειτουργιών καθορίζεται από την κατάσταση των αισθητήρων στάθμης, ορισμένες λειτουργίες από τον χειριστή. Θα πρέπει να υπάρχει μια φωτεινή ένδειξη της τρέχουσας κατάστασης του συστήματος.
Ο αλγόριθμος ελέγχου είναι ο εξής. Υπάρχουν τρεις αισθητήρες που καθορίζουν την τρέχουσα στάθμη του νερού στη δεξαμενή: επάνω, μεσαίος και κάτω. Κάθε αισθητήρας ενεργοποιείται (εξάγει ένα επίπεδο λογικής μονάδας στην έξοδο) όταν το νερό υπερβεί το αντίστοιχο επίπεδο.
Ο χειροκίνητος έλεγχος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας δύο κουμπιά: «Έναρξη» και «Διακοπή». Όταν η δεξαμενή είναι άδεια (η στάθμη του νερού είναι κάτω από τους αισθητήρες χαμηλότερης στάθμης), η κόκκινη ενδεικτική λυχνία πρέπει να είναι σταθερή, όταν είναι γεμάτη (πάνω από την επάνω), πρέπει να είναι σταθερά πράσινη. Δύο αντλίες ελέγχονται.
Οι αντλίες μπορούν να ξεκινήσουν εάν η δεξαμενή δεν είναι γεμάτη (η στάθμη του νερού είναι κάτω από την κορυφή). Εάν πατώντας το κουμπί «Έναρξη» η στάθμη του νερού είναι κάτω από το μέσο όρο - εκκινούνται και οι δύο αντλίες, εάν πατώντας το κουμπί «Έναρξη» η στάθμη του νερού είναι πάνω από το μέσο όρο - ξεκινά μία αντλία.
Η ενεργοποίηση των αντλιών συνοδεύεται από μια πράσινη ένδειξη που αναβοσβήνει. Όταν η δεξαμενή είναι γεμάτη (η στάθμη του νερού φτάνει στο ανώτερο επίπεδο), οι αντλίες σβήνουν αυτόματα. Εάν η δεξαμενή είναι άδεια (η στάθμη του νερού είναι κάτω από την κάτω στάθμη), δεν είναι δυνατό να απενεργοποιήσετε τις αντλίες πατώντας το κουμπί «Stop».
Ένα παράδειγμα δημιουργίας προγράμματος στο OWEN Logic
Για να ολοκληρωθεί αυτή η εργασία, το μηχάνημα ελέγχου πρέπει να έχει πέντε διακριτές εισόδους και τέσσερις εξόδους ρελέ. Για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα, θα λάβουμε τις ακόλουθες αποφάσεις.
Συνδέστε τον αισθητήρα στάθμης νερού κάτω δεξαμενής στην είσοδο I1, τον αισθητήρα μεσαίας στάθμης στην είσοδο I2 και τον αισθητήρα ανώτερης στάθμης στην είσοδο I3.Συνδέστε το κουμπί Stop στην είσοδο I4 και το κουμπί Start στην είσοδο I5. Θα ελέγξουμε τη συμπερίληψη της αντλίας Νο. 1 με τη βοήθεια της εξόδου Q1, τη συμπερίληψη της αντλίας Νο. 2 — με τη βοήθεια της εξόδου Q2. Συνδέστε την κόκκινη ένδειξη στην έξοδο Q3, την πράσινη ένδειξη στην έξοδο Q4.
Ο χειροκίνητος έλεγχος πραγματοποιείται μέσω κουμπιών που παράγουν βραχυπρόθεσμα σήματα ελέγχου. Για να παραμείνει το σύστημα ελέγχου σε κατάσταση που θα το μεταφέρουμε με βραχυπρόθεσμο σήμα από το ένα ή το άλλο κουμπί, χρειάζεται μια σκανδάλη στο πρόγραμμα.
Ας εισάγουμε στο πρόγραμμα το flip-flop RS1. Η έξοδος αυτού του flip-flop ρυθμίζεται σε ένα όταν μια θετική ακμή φτάνει στην είσοδο S και μηδενίζεται όταν μια θετική ακμή φτάσει στην είσοδο R. Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν η τα σήματα φτάνουν στις εισόδους, το σήμα εισόδου R είναι προτεραιότητα.
Εάν η στάθμη του νερού στη δεξαμενή είναι υψηλότερη από την παραπάνω ή έχουμε πατήσει και κρατήσει το κουμπί «Stop» σε αυτή την κατάσταση, τότε πατώντας το κουμπί «Έναρξη» εκείνη τη στιγμή δεν πρέπει να ενεργοποιήσετε τις αντλίες. Επομένως, το κουμπί «Έναρξη» συνδέεται στην είσοδο S με χαμηλότερη προτεραιότητα του flip-flop RS1. Στη συνέχεια, εάν καμία κατάσταση δεν εμποδίζει την ενεργοποίηση της αντλίας (δηλ. θα υπάρχει ένα λογικό μηδέν στην είσοδο R της σκανδάλης RS1), όταν πατηθεί το κουμπί «Έναρξη», η έξοδος της σκανδάλης RS1 θα ρυθμιστεί σε ένα. Αυτό το σήμα θα χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση των κινητήρων.
Από τις δύο αντλίες, η αντλία #1 πρέπει να είναι ενεργοποιημένη σε κάθε περίπτωση, επομένως το σήμα από την έξοδο σκανδάλης RS1 συνδέεται στην έξοδο Q1. Η αντλία #2 θα πρέπει να ενεργοποιείται μόνο εάν ο αισθητήρας μεσαίας στάθμης δεν ενεργοποιείται. Για την εκπλήρωση αυτής της συνθήκης, εισάγουμε τον μετατροπέα και το λογικό στοιχείο ΚΑΙ στο πρόγραμμα.Η είσοδος του μετατροπέα συνδέεται στην είσοδο I2, οι είσοδοι του λογικού στοιχείου ΚΑΙ στην έξοδο του μετατροπέα και στην έξοδο της σκανδάλης RS1, αντίστοιχα.
Η ενεργοποίηση των αντλιών πρέπει να συνοδεύεται από μια πράσινη ένδειξη που αναβοσβήνει. Για να δημιουργήσετε ένα περιοδικό σήμα για την ενεργοποίηση / απενεργοποίηση της πράσινης ένδειξης, εισάγουμε τη γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων BLINK1 στο πρόγραμμα. Στην καρτέλα ιδιοτήτων αυτού του μπλοκ, ορίστε τη διάρκεια ενός και μηδενικού σήματος στην έξοδο του να είναι ίση και ίση με 1 δευτερόλεπτα. Συνδέστε την έξοδο της σκανδάλης RS1 στην είσοδο της ενεργοποίησης της λειτουργίας της γεννήτριας BLINK1.
Τώρα η γεννήτρια BLINK1 θα λειτουργεί μόνο όταν η έξοδος σκανδάλης RS1 έχει ρυθμιστεί σε ένα, π.χ. όταν ενεργοποιούνται οι αντλίες. 26 Ας εισάγουμε την πύλη OR στο πρόγραμμα. Συνδέουμε την έξοδο του με την έξοδο του Q4. Συνδέουμε τη μία είσοδο της πύλης OR στην έξοδο της γεννήτριας BLINK1, την άλλη στην είσοδο I3. Τώρα, όταν οι αντλίες είναι ενεργοποιημένες, η πράσινη ένδειξη θα αναβοσβήνει, αλλά εάν ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας ανώτερης στάθμης, αυτή η ένδειξη θα είναι συνεχώς αναμμένη.
Οι αντλίες θα πρέπει να απενεργοποιηθούν εάν πατήσουμε το κουμπί "Stop" και ταυτόχρονα ο αισθητήρας χαμηλότερης στάθμης θα βρίσκεται σε κατάσταση λογικής μονάδας (παρουσία με τουλάχιστον ελάχιστο νερό στη δεξαμενή) ή εάν ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας ανώτερης στάθμης ( η δεξαμενή είναι γεμάτη).
Για να εκπληρώσουμε αυτές τις προϋποθέσεις, εισάγουμε στο πρόγραμμα το λογικό στοιχείο OR και το λογικό στοιχείο I. Συνδέουμε τη μία είσοδο του λογικού στοιχείου ΚΑΙ στο κουμπί "Stop", την άλλη στην είσοδο I1 (με την έξοδο του κατώτερου επιπέδου αισθητήρας). Συνδέουμε τη μία είσοδο του στοιχείου OR στην έξοδο του στοιχείου AND, την άλλη στην είσοδο I3 (με την έξοδο του αισθητήρα ανώτερης στάθμης). Η έξοδος του στοιχείου OR συνδέεται με την είσοδο R του flip-flop RS1.
Η κόκκινη ένδειξη πρέπει να ανάβει εάν πληρούνται δύο προϋποθέσεις ταυτόχρονα: οι αντλίες δεν λειτουργούν (το μηδέν υπάρχει στην έξοδο της σκανδάλης RS1) και η στάθμη του νερού είναι κάτω από την κατώτερη στάθμη (υπάρχει μηδέν στην έξοδο του τον αισθητήρα χαμηλότερου επιπέδου).
Για να «ελέγξουμε» αυτές τις συνθήκες και να ελέγξουμε την κόκκινη ένδειξη στο πρόγραμμα, εισάγουμε δύο μετατροπείς και ένα λογικό στοιχείο I. Η είσοδος ενός μετατροπέα συνδέεται στην είσοδο I1 (με την έξοδο του αισθητήρα χαμηλότερης στάθμης), η είσοδος του ο άλλος μετατροπέας - με την έξοδο σκανδάλης RS1). Συνδέουμε τις εξόδους των μετατροπέων στις εισόδους της πύλης AND. Η έξοδος της πύλης AND συνδέεται με την έξοδο του Q3.
Στο τέλος, γενικά, θα πρέπει να έχετε το πρόγραμμα που παρουσιάζεται παρακάτω. Το σχήμα δείχνει δοκιμαστικά εξωτερικά κυκλώματα συνδεδεμένα σε ένα προγραμματιζόμενο ρελέ.
Χρησιμοποιώντας τη λειτουργία εξομοίωσης του περιβάλλοντος προγραμματισμού OWEN Logic, βεβαιωθείτε ότι το πρόγραμμα λειτουργεί σύμφωνα με την αρχική εργασία. Αφού φορτώσετε το πρόγραμμα στο ρελέ, φροντίστε το ίδιο.