L'ús de sistemes de microprocessadors en enginyeria elèctrica sobre l'exemple de l'ús de PLC

Parleu de l'aplicació sistemes de microprocessador, això vol dir parlar de quasi tots els dispositius tècnics que ens envolten. En tots els camps de l'enginyeria elèctrica: en fonts d'alimentació, accionament elèctric, il·luminació elèctrica, s'utilitzen des dels circuits més senzills sota el control de microcontroladors de 8 bits fins als sistemes de microprocessadors més complexos amb control de xarxa multinivell.

Estic prestant atenció controladors programables (PLC) (també anomenats relés programables) LOGO! Siemens està dissenyat per construir els dispositius de control automàtic més senzills. Per què LOGO! Siemens? Perquè treballar-hi no requereix coneixements especials de tecnologia de microprocessador i llenguatges de programació, però sí suficients Fonaments de l'enginyeria elèctrica i electrònica digital (també bàsica). A més, els productes de programari de Siemens estan disponibles gratuïtament.

La figura 1 mostra l'aspecte del LOGO! Mòdul principal i d'expansió.L'algorisme d'operació del mòdul s'estableix mitjançant un programa compost per un conjunt de funcions integrades — FBD (Function Block Diagram) — un llenguatge de programació gràfic. Els mòduls es poden programar des d'un ordinador equipat amb LOGO Soft Comfort o instal·lant un mòdul de memòria programat o des del seu teclat (si està disponible) sense utilitzar programari addicional.

Figura 1 — El disseny de LOGO! Mòdul principal i d'expansió

El cost del controlador i dels mòduls d'expansió no és elevat, la qual cosa permet utilitzar-los fins i tot per a l'automatització i processos senzills.

Preneu un exemple de la mateixa Siemens, una mescladora. La figura 3.13 mostra un diagrama de blocs del dispositiu de mescla.

Declaració de la tasca:

A l'ordre d'arrencada (SB1), obriu la vàlvula Y1 i ompliu el dipòsit fins al nivell SL2. Tanqueu la vàlvula Y1, obriu la vàlvula Y2 i ompliu el dipòsit fins a marcar SL1. Tanqueu la vàlvula Y2 i feu funcionar la batedora durant 15 minuts. Obriu la vàlvula Y3 i escorreu la mescla. Al senyal del sensor SL3, tanqueu la vàlvula Y3 i reinicieu el circuit.

Dispositius executius:

• M - motor mesclador

• Y1 — vàlvula d'alimentació del component 1

• Y2 — vàlvula per al component 2

• Y3: vàlvula de descàrrega per a la barreja preparada

Sensors i control manual:

• SL1: sensor de tanc ple

• SL2: sensor d'ompliment del dipòsit del component 1

• SL3: sensor de dipòsit buit

• SB1: botó per iniciar la instal·lació

Figura 2 — Diagrama de blocs del dispositiu de mescla

A partir de les especificacions, prepararem un circuit relé-contactor clàssic (Figura 3). Tradicionalment, establim el botó Stop SB1, de manera que el botó per iniciar la instal·lació passa a ser SB2.

Figura 3 — Circuit relé-contactor del dispositiu de mescla

El mateix esquema implementat a LOGO! (Figura 4). Definitivament és més fàcil, però només s'utilitzen una petita part de les capacitats del controlador. A més del propi controlador, la cadena d'elements només conté sensors, controls i accionaments. Això vol dir que la cadena és molt més fiable que la seva contrapart clàssica.

El marcatge del LOGO! 230RC indica: tensió d'alimentació — 115-240 V DC o AC, sortides de relé (corrent de càrrega — 3 A per a càrrega inductiva).

Figura 4 — Esquema del mesclador LOGO!.

Per programar el PLC LOGO! cal crear un programa de circuit. Creació d'un programa de circuit amb LOGO! Soft Comfort, l'eina de programació LOGO! que s'utilitza per crear, provar, canviar, desar i imprimir programes de circuits de manera fàcil i ràpida.

LOGO! hi ha entrades i sortides. Les entrades s'identifiquen amb la lletra I i un número. Les sortides s'identifiquen amb la lletra Q i un número.

Les entrades i sortides digitals es poden configurar a «0» o «1». «0» significa sense tensió a l'entrada; «1» vol dir que ho és.

El bloc a LOGO! És una funció que converteix la informació d'entrada en informació de sortida.

La figura 5 mostra una variació de l'esquema de circuit del controlador del mesclador creat al LOGO! Confort suau. Quan creem un programa de circuit, connectem els elements de connexió als blocs. Els blocs més senzills són operacions lògiques... A més, el circuit utilitza xancletes i un bloc de retard d'apagada.

El programa de commutació reflecteix l'algorisme (lògica) del circuit de control. El diagrama implementat gràficament de blocs i connectors estàndard es transforma encara més en l'estructura lògica del controlador.

Figura 5 — Esquema de connexió del mesclador LOGO!.