Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   Большой образовательный сайт для электриков. Мир электричества.
Электротехника, электроника и автоматика в простом и доступном изложении.

Искать в Школе для электрика:
 
 

 

Автоматизация производственных процессов

 

Управление уровнем воды в баке с использованием программируемого реле ОВЕН ПР110


Контроллер ПР110 выпускается российской компанией «ОВЕН». Контроллер выполняет операции только с дискретными сигналами – основное его предназначение заключается в замене собой несложных систем управления на релейной логике. Это определяет то, что за ним (как и за другими аналогичными по функциям контроллерами) закрепилось название «программируемое реле».

Программируемое реле ОВЕН ПР110

Функциональная схема программируемого реле ОВЕН ПР110:

Функциональная схема программируемого реле ОВЕН ПР110Логика работы программируемого реле ПР110 определяется пользователем в процессе программирования с помощью среды «OWEN EasyLogic» или «OWEN Logic».

Основным и единственным инструментом для программирования и отладки программного обеспечения контроллеров является персональный компьютер. С его помощью можно не только создать программное обеспечение соответствующего контроллера, но, как правило, и пронаблюдать то как оно работает, используя компьютерную имитацию.

ОВЕН ПР110 в шкафу автоматики

Процесс создания коммутационной управляющей программы для программируемых реле ПР110 рассмотрим на примере системы управления уровнем воды в баку.

Технические условия

Необходимо реализовать систему управления заполнением бака водой. Выполнение отдельных функций определяется состоянием датчиков уровня, некоторых функций – оператором. Должна быть световая индикация текущего состояния системы.

Алгоритм управления состоит в следующем. Имеется три датчика, определяющих текущий уровень воды в баке: верхний, средний и нижний. Каждый датчик срабатывает (выдает на выходе уровень логической единицы) при превышении водой соответствующего уровня.

Ручное управление осуществляется с помощью двух кнопок: «Старт» и «Стоп». Когда бак пуст (уровень воды ниже нижнего датчики уровня), должен постоянно гореть красный индикатор, когда полон (выше верхнего) – постоянно зеленый. Ведется управление двумя насосами.

Запуск насосов разрешен, если бак не полон (уровень воды ниже верхнего). Если при нажатии кнопки «Старт» уровень воды ниже среднего – запускаются оба насоса, если при нажатии кнопки «Старт» уровень воды выше среднего – запускается один насос.

Включение насосов сопровождается миганием зеленого индикатора. При заполнении бака (уровень воды достигнет верхнего уровня), насосы автоматически выключаются. Если бак пуст (уровень воды ниже нижнего уровня) выключить насосы нажатием кнопки «Стоп» нельзя.

Пример создания программы в OWEN Logic

Для реализации данной задачи управляющий автомат должен иметь пять дискретных входов и четыре релейных выхода. Для решения поставленной задачи примем следующие решения.

Датчик нижнего уровня воды в баке подключим к входу I1, датчик среднего уровня – к входу I2, датчик верхнего уровня – к входу I3. Кнопку «Стоп» подключим к входу I4, кнопку «Старт» – к входу I5. Включением насоса №1 будем управлять с помощью выхода Q1, включением насоса №2 – с помощью выхода Q2. Индикатор красного цвета подключим к выходу Q3, индикатор зеленого цвета – к выходу Q4.

Ручное управление осуществляется кнопками, которые формируют кратковременные управляющие сигналы. Для того чтобы система управления оставалась в том состоянии куда мы ее переведем кратковременным сигналом с той или иной кнопки в программе нужен триггер.

Введем в программу триггер RS1. Выход этого триггера устанавливается в единицу по приходу положительного фронта на вход S и сбрасывается в ноль по приходу положительного фронта на вход R. Нужно иметь в виду, что при одновременном поступлении единичных сигналов на входы приоритетным является сигнал входа R.

Если уровень воды в баке выше верхнего или мы нажали и удерживаем в таком состоянии кнопку «Стоп», то нажатие в это время кнопки «Старт» не должно приводить к включению насосов. Поэтому кнопку «Старт» подключим к менее приоритетному входу S триггера RS1. Тогда, если включению насосов никакие условия препятствовать не будут (т. е. на входе R триггера RS1 будет логический ноль), при нажатии кнопки «Старт» выход триггера RS1 будет устанавливаться в единицу. Этот сигнал будет использоваться для разрешения работы двигателей.

Из двух насосов насос №1 должен включаться в любом случае, поэтому сигнал с выхода триггера RS1 соединим с выходом Q1. Насос №2 должен включаться только в том случае если не сработал датчик среднего уровня. Для выполнения этого условия введем в программу инвертор и логический элемент И. Вход инвертора соединим с входом I2, входы логического элемента И соответственно с выходом инвертора и с выходом триггера RS1.

Программа в OWEN Logic

Включение насосов должно сопровождаться миганием зеленого индикатора. Для формирования периодического сигнала для включения/выключения зеленого индикатора введем в программу генератор прямоугольных импульсов BLINK1. На закладке свойств этого блока установим длительность единичного и нулевого сигнала на его выходе одинаковыми и равными 1с. Соединим выход триггера RS1 вход разрешения работы генератора BLINK1.

Теперь генератор BLINK1 будет работать только тогда, когда выход триггера RS1 будет установлен в единицу, т. е. тогда когда будет разрешена работа насосов. 26 Введем в программу логический элемент ИЛИ. Его выход соединим с выходом Q4. Один вход логического элемента ИЛИ соединим с выходом генератора BLINK1, другой – входом I3. Теперь при включении насосов зеленый индикатор будет мигать, но если сработает датчик верхнего уровня, то этот индикатор будет гореть постоянно.

Тригер и генератор в программе

Выключение насосов должно производиться если мы нажмем кнопку «Стоп» и одновременно датчик нижнего уровня будет находиться в состоянии логической единицы (наличие хотя бы при минимальном наличии воды в баке) или если сработает датчик верхнего уровня (бак полон).

Для выполнения этих условий введем в программу логический элемент ИЛИ и логический элемент И. Один вход логического элемента И соединим с кнопкой «Стоп», другой – с входом I1 (с выходом датчика нижнего уровня). Один вход элемента ИЛИ соединим с выходом элемента И, другой – с входом I3 (с выходом датчика верхнего уровня). Выход элемента ИЛИ соединим с входом R триггера RS1.

Программа управления уровня воды в баке

Индикатор красного цвета должен гореть, если одновременно выполняются два условия: не работают насосы (на выходе триггера RS1 присутствует ноль) и уровень воды ниже нижнего уровня (на выходе датчика нижнего уровня присутствует ноль).

Для «проверки» этих условий и управления красным индикатором в программу введем два инвертора и логический элемент И. Вход одного инвертора соединим с входом I1 (с выходом датчика нижнего уровня), вход другого инвертора – с выходом триггера RS1). Выходы инверторов соединим с входами логического элемента И. Выход логического элемента И подключим к выходу Q3.

Подключение выхода Q3

В конечном итоге в целом у вас должна получиться программа, представленная ниже. На рисунке условно показаны внешние цепи, подключаемые к программируемому реле.

Пример программы управления уровнем воды в баке

Используя режим эмуляции среды программирования «OWEN Logic» убедитесь, что программа работает в соответствии с исходным заданием. Загрузив программу в реле, убедитесь в том же самом.