Табличный ПЛК.Табличное программирование контроллеров - Владимир Васильевич Стретенцев

линии. Многие производители кнопок выпускают зеленые кнопки с нормально открытым контактом, а красные кнопки — с нормально замкнутым контактом. Такое решение применяется для того, чтобы обрыв в цепи красной кнопки «Стоп» был равнозначен ее нажатию и удержанию. В этом случае кнопка «Пуск» блокируется и, следовательно, эксплуатация оборудования невозможна.

На рис. 56 показаны четыре состояния программы, использующей кнопки «Пуск» и «Стоп». Так как кнопка «Стоп» имеет нормально замкнутый контакт, то значение соответствующей ей переменной с адресом 3 инвертируется. Теперь нажатие на кнопки «Пуск» и «Стоп» одинаково активирует соответствующие этим кнопкам активные триггерные ячейки — «R» для кнопки «Пуск» и «S» для кнопки «Стоп». Причем кнопка «Стоп» имеет приоритет. Если обе кнопки будут нажаты одновременно, то это будет равнозначно нажатию кнопки «Стоп». Программа пересчета таблицы обрабатывает строки сверху вниз. При нажатой кнопке «Пуск» будет установлена активная триггерная ячейка в строке 2, но она не повлияет на результат, так как состояние «R» ячейки первого столбца будет определяться триггерной ячейкой в строке 3, состояние которой зависит от кнопки «Стоп».

После подачи питания на контроллер и до тех пор, пока кнопки не были нажаты, ячейка «RS» в первом столбце будет в состоянии «единица», логическое И по столбцу тоже даст единицу (рис. 56, таблица «а»). Чтобы выходная переменная «Включить» с адресом 11 при первом пересчете таблицы после загрузки была равна нолю, используется выходная операция NOT, которая инвертирует результат логического И по столбцу.

При нажатии на кнопку «Пуск» ячейка «RS» в первом столбце будет сброшена в ноль и логическое И по столбцу станет равным нолю. Операция инверсии переведет выходную переменную «Включить» в единицу (рис. 56, «б»). После отпускания кнопки «Пуск» ячейка «RS» в первом столбце останется в сброшенном состоянии, при этом переменная «Включить» будет равна единице (рис. 56, «в»). Нажатие на кнопку «Стоп» установит ячейку «RS» в единицу, а операция инверсии переведет выходную переменную «Включить» в ноль (рис. 56, «г»). После отпускания кнопки «Стоп» состояние программы будет таким, как показано в таблице «а» на рис. 56.

Рис. 56. Использование кнопок «Пуск» и «Стоп» в табличной программе:

а) момент включения контроллера; б) нажата и не отпущена кнопка «Пуск»; в) кнопка «Пуск» отпущена после нажатия; г) нажата и не отпущена кнопка «Стоп»

Показанная несложная программа двухкнопочного управления разобрана довольно подробно для того, чтобы показать влияние начальных условий на работу блоков программ, использующих триггерные ячейки. Так как после включения контроллера при первом проходе программы пересчета таблицы ячейки «RS» в столбцах имеют значение «единица», то при отсутствии активных ячеек, обозначаемых символом «&», состояние выходной переменной будет определяться только активными ячейками «R» и «S». Первое изменение ячейки «RS» произойдет только после того, как станет единицей значение в строке с триггерной ячейкой «R».

На рис. 57 представлена программа, использующая кнопки «Пуск» и «Стоп», в которой при нажатии на кнопку «Пуск» выходная переменная «Включить» становится равной единице не сразу, а только через полсекунды. Если время нажатого состояния кнопки «Пуск» будет меньше полусекунды, то переменная «Включить» останется в ноле.

Рис. 57. Использование таймера с задержкой на включение для защиты от случайного пуска

4.4. Реверсивное управление

Программируемые логические контроллеры применяются для управления различными исполнительными устройствами, среди которых наиболее распространенными являются электрические двигатели. Помимо простых операций включения и выключения двигателей, контроллеры производят и реверсивное управление электродвигателями, приводящими в движение разные механизмы. Обычно для реверсивного управления трехфазным двигателем применяется схема, состоящая из двух трехфазных контакторов, один из которых подключает двигатель напрямую, а другой меняет очередность фаз, подключаемых к двигателю. Во время работы реверсивные контакторы включаются по одному в зависимости от необходимого направления вращения двигателя. При таком подключении требуется предусмотреть защиту от одновременного включения реверсивных контакторов.

Управление пуском двигателя в нужную сторону и защиту от одновременного включения реверсивных контакторов можно реализовать в программе контроллера. Так как при одновременном включении реверсивных контакторов произойдет короткое межфазное замыкание, то дополнительно к программной защите необходимо предусмотреть защиту от одновременного включения контакторов в электрической схеме. Пример программы реверсивного управления двигателем показан на рис. 58. Строки 2 и 3 программы служат для включения реверсивных контакторов, подающих питание на двигатель, а строки 5 и 6 блокируют возможность одновременного включения двух контакторов. При возникновении ситуации, при которой одновременно могут быть поданы два сигнала — «пуск влево» и «пуск вправо», — программа отключит оба контактора. Это отличается от блокировок, применяемых в электрических схемах, где первый включенный контактор блокирует включение другого и будет выключен только снятием напряжения с его катушки.

Рис. 58. Пример табличной программы реверсивного управления электродвигателем:

а) начальное состояние; б) пуск влево; в) блокировка пуска при одновременной подаче команд «влево» и «вправо»

Резкая смена направления вращения двигателя при отключении пуска в одну сторону и одновременном включении пуска в другую сторону в некоторых случаях может спровоцировать ударные механические нагрузки. Чтобы смягчить пуск при резкой смене направления вращения двигателя, введем в строки таблицы, отвечающие за блокировку включения контакторов, таймеры с задержкой включения TON. В этом случае разрешение включить противоположное направление вращения будет дано не сразу, а через некоторое время, необходимое для остановки двигателя. В примере, представленном на рис. 59, это время равно 0,5 секунды. До снятия блокировки пуска вправо осталось 0,35 секунды.

Рис. 59. Использование таймеров в программе реверсивного управления электродвигателем

4.5. Контроль температуры

Температура различных сред, с которыми взаимодействует оборудование во время работы, а также тепловой режим важных частей оборудования должны находиться под непрерывным контролем управляющей автоматики. Даже в системах, которые при своей работе не изменяют состояния сред, соблюдение теплового режима ответственных элементов значительно продлит время безотказной работы.

Программа, контролирующая температуру, может использовать аналоговые значения температур, или дискретные сигналы превышения или снижения температуры относительно заданного значения. Соответственно, для этого могут быть задействованы как аналоговые входы контроллера, так и дискретные. Причем аналоговое значение температуры может быть получено двумя способами: в целочисленном виде при подключении аналоговых датчиков к обычным входам аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и в градусах Цельсия при подключении к специальным входам измерения температуры. Специальные входы измерения температуры тоже являются входами