AKADEMIA GÓRNICZO- HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Katedra Automatyzacji Procesów Przedmiot: Przemysłowe Systemy Sterowania (PSS) Laboratorium 01: Automatyka zadrutowana podstawowe symbole na schematach elektrycznych, budowa prostych układów na stanowisku Moeller 1 2 3 3 5 6 7 8 9 10 Kraków (wersja luty 2019)
Cel ćwiczeń laboratoryjnych 1. Zapoznanie się z budową i obsługą stanowiska Moeller. 2. Zapoznanie się ze sposobami sporządzania i odczytem dokumentacji w postaci schematów elektrycznych. 3. Wybór narzędzia do sporządzania schematów elektrycznych. 4. Samodzielne wykonanie prostych obwodów elektrycznych wg wskazanej przez prowadzącego dokumentacji. 5. Zapoznanie się z podłączaniem urządzeń i aparatów elektrycznych do wejść i wyjść przekaźnika programowalnego (PLC). 6. Zapoznanie się z wykorzystaniem panelu HMI (wyświetlacza i przycisków) przekaźnika programowalnego EASY 719-DC-RC 7. Zapoznanie się z oprogramowaniem Easy Soft Pro do programowania przekaźnika programowalnego EASY 719-DC-RC
Po ukończeniu zajęć student powinien potrafić: 1. Narysować schemat elektryczny i zbudować zatrzask z wybranym priorytetem. 2. Narysować schemat elektryczny i zbudować na stanowisku obwód realizujący funkcjonalności podane przez prowadzącego. 3. Narysować schemat i podłączyć wg niego do sterownika PLC elementy dwustanowe, takie jak: styki elektromechaniczne, przyrządy z wyjściem półprzewodnikowym pnp lub npn, cewki przekaźników i styczników, wybrane sygnalizatory. 4. Podłączyć, wg schematu, do wejść przekaźnika programowalnego (PLC) urządzenia z wyjściem dwustanowym w postaci styków lub wyjściem półprzewodnikowym. 5. Podłączyć, wg schematu, do wyjść przekaźnika programowalnego (PLC) urządzeń sygnalizacyjnych lub wykonawczych. 6. Sprawdzić stan wejść przekaźnika programowalnego EASY 719-DC-RC z wykorzystaniem wbudowanego wyświetlacza. 7. Napisać prosty program dla przekaźnika programowalnego EASY 719-DC-RC z wykorzystaniem wbudowanego panelu HMI [opcjonalnie]. 8. Napisać i uruchomić prosty program dla przekaźnika programowalnego EASY 719-DC- RC z wykorzystaniem programu Easy Soft Pro
Kolor ma znaczenie - PRZEWODY Żółto zielony Czarny Brązowy Szary Czerwony Niebieski ciemny Niebieski jasny Biały Pomarańczowy Fioletowy Turkusowy NAJWAŻNIEJSZY tylko do obwodów ochronnych PE i PEN. Nie wolno używać do innych celów Do obwodów mocy prądu stałego i przemiennego. Jest to podstawowy kolor do oznaczenia przewodów fazowych w obwodach, urządzeniach i systemach energetycznych Zastosowanie dowolne oprócz oznaczenia przewodu ochronnego PE i neutralnego N Zastosowanie dowolne oprócz oznaczenia przewodu ochronnego PE i neutralnego N analogicznie do czarnego W obwodach sterowania prądu przemiennego i stałego: 230VAC, 48VAC, 24VAC Niebieski, mocno nasycony stosowany jest do prowadzenia przewodu zasilania prądu stałego, ujemnego (GND, 0V, -) lub/i rzadziej dodatniego (np. 5 VDC, 24VDC; +) Przewód neutralny N, w niskonapięciowych obwodach prądu stałego używa się jasnoniebieskiego lub biało-niebieskiego do oznaczenia ujemnego przewodu zasilania (GND, 0V, -). W jednej szafie dla N i GND należy używać różnych odcieni Zastosowanie dowolne oprócz oznaczenia przewodu ochronnego PE i neutralnego N Obwody pozostające pod napięciem, obwody blokad, obwody serwisowe. Zastosowanie dowolne oprócz oznaczenia przewodu ochronnego PE i neutralnego N Zastosowanie dowolne oprócz oznaczenia przewodu ochronnego PE i neutralnego N Symbole graficzne na schematach elektrycznych Stosowane obecnie na schematach elektrycznych symbole graficzne są zgodne z symbolami wprowadzanymi przez wiodących producentów programów do wykonywania dokumentacji w ty zakresie nie ma obowiązującej normy. W ramach zajęć z PSS obowiązują symbole wprowadzone w programie EPLAN. Obecnie najbardziej wartościową pozycją online z zakresu schematów elektrycznych jest: http://iautomatyka.pl/jak-czytac-schematy-elektryczne-i-akpia-zlaczki-1/ Najlepsza pozycja literaturowa odnośnie projektowania w EPLAN-ie to: Ireneusz Dominik, Tworzenie dokumentacji technicznej w programie EPLAN przykłady praktyczne, ISBN 978-83-62139-60-6
Kody literowe na schematach elektrycznych wg IEC 750 A Zespoły, podzespoły Wzmacniacze, lasery, masery, płytki drukowane, PLC, regulatory. moduły rozszerzeń... B Przetworniki wielkości Czujniki termoelektryczne, ogniwa fotoelektryczne, nieelektrycznej na elektryczną i na odwrót dynamometry, przetworniki piezoelektryczne, mikrofony, głowice, głośniki, selsyny, wskaźniki telemetryczne położenia Kondensatory C D Elementy binarne, urządzenia opóźniające, układy pamięciowe Układy scalone cyfrowe, linie opóźniające, układy jedno i dwustanowe, pamięć magnetyczna, aparaty zapisujące, taśmowe, płytowe E Różne Urządzenia oświetleniowe, urządzenia grzejne, urządzenia nie wymienione w tej tablicy F Zabezpieczenia Bezpieczniki, ochronniki przepięciowe, odgromniki G Generatory, urządzenia zasilające Generatory wirujące, przetwornice częstotliwości wirujące, baterie akumulatorów, generatory nie wirujące, oscylatory, rezonatory, kwarcowe, zasilacze H Urządzenia sygnalizacyjne Sygnalizatory optyczne i akustyczne Rezerwa J K Przekaźniki, styczniki L Cewki, (induktory) Cewki indukcyjne, dławiki Silniki M N Układy analogowe Wzmacniacze operacyjne, przyrządy analogowe P Przyrządy pomiarowe urządzenia probiercze Przyrządy pomiarowe wskazówkowe, rejestrujące, całkujące, liczniki, zegary, generatory sygnałów R Rezystory (oporniki) Rezystory stałe, potencjometry, rezystory nastawne, S Łączniki sterownicze, przyrządy telekomunikacyjne boczniki, termistory Przełączniki obrotowe, wciskowe, przełączniki sterownicze, wybieraki, tarcze numerowe, stopnie łączeniowe, klucze telefoniczne T Transformatory Transformatory napięciowe, przekładniki U Modulatory, przemienniki Dyskryminatory, demodulatory, przemienniki częstotliwości, V W X Y Z Przyrządy elektronowe, próżniowe, przyrządy półprzewodnikowe Drogi transmisyjne, falowody, anteny Listwy, zaciski, wtyki, gniazda Przyrządy mechaniczne sterowane elektrycznie Teletransmisyjne urządzenia końcowe, filtry, korektory, ograniczniki urządzenia kodujące, inwertory, translacje Lampy elektronowe, lampy wyładowcze, diody, tranzystory, tyrystory Przewody połączeniowe, kable, szyny zbiorcze, (rozdzielcze) falowody, dipole, anteny paraboliczne Wtyki, gniazda łączeniowe, gniazda probiercze, łączówki zaciskowe, lutownicze, cokoły, głowice kablowe, złącza kablowe Hamulce, sprzęgła, zawory pneumatyczne Równoważniki kablowe, filtry piezoelektryczne, rozgałęźniki, ograniczniki
Wygląd stanowiska laboratoryjnego X1 F1 S1 G1 A1 S2 S3 gniazdo zasilania 230V AC (umieszczone w bocznej ściance obudowy) wyłącznik nadprądowy 1-bieg CLS6-B6 6A przełącznik kołyskowy H8653VB zasilacz 24V DC EASY 200-POW sterownik kompaktowy EASY 719-DC-RC styk monostabilny zwierny (NO) z napędem ręcznym przez wciskanie styk monostabilny rozwierny (NC) z napędem ręcznym przez wciskanie K1 stycznik DILM 7-10 B1 H1, H2, H3, H4 czujnik indukcyjny, zbliżeniowy PR12-2DP typu PNP sygnalizatory LED, z wbudowanym rezystorem ograniczającym prąd płynący przez diodę. Rezystor dobrano do napięcia zasilania 24 V DC
Schemat elektryczny stanowiska laboratoryjnego
Ćwiczenie 1 Temat: Załączenie sygnalizatora H1 przez styk S2 (typowy przykład sterowania sygnalizatorem LED lub diodą w transoptorze). 1. Zapoznaj się układem ze schematu poniżej. Na podstawie karty katalogowej dowolnej diody LED wyznacz wartość rezystancji R1 dla napięcia zasilającego 5 V DC i 24 V DC 2. Dobierz właściwe kolory przewodów i połącz obwód zgodnie z poniższym schematem
Ćwiczenie 2 Temat: Załączenie sygnalizatora H2 przez styki L1, T1 stycznika K1 1. Zapoznaj się układem ze schematu poniżej. Dobierz właściwe kolory przewodów i połącz obwód. 2. Zwróć uwagę, że stycznik K1 posiada element pozwalający na jego manualne zamknięcie bez konieczności zasilania cewki. Spróbuj zasilić sygnalizator manualnie. Ta funkcjonalność jest istotna w trybie serwisowym
Ćwiczenie 3 Temat: Budowa przerzutnika (pamięć 1 bitu) z priorytetem na Reset i Set 1. Zapoznaj się z poniższym schematem. 2. Rozbuduj schemat z ćwiczenia 2. 3. Styki 13, 14 (NO-NO) stycznika K1 to styki pomocnicze. Sprawdź, co znaczą oznaczenia 13, 14 4. Narysuj przebiegi czasowe pokazujące funkcjonowanie układu. 5. Zmień funkcjonalność układu na przerzutnik z priorytetem na Set. Narysuj odręcznie schemat po zmianach i zrealizuj go na stanowisku.
Ćwiczenie 4 Temat: Wykorzystanie czujnika zbliżeniowego z wyjściem pnp do sterowania urządzeniem małej mocy tutaj sygnalizatorem H3. 1. Zapoznaj się ze schematem połączeń. 2. Połącz układ i sprawdź jego działanie zbliżając metalowy przedmiot do czoła czujnika. 3. Wykorzystując dodatkowe elementy przekształć poniższy schemat tak, aby można było wykorzystując czujnik zbliżeniowy sterować urządzeniem o mocy 3 kw Schemat blokowy czujnika indukcyjnego: 1 czoło czujnika, 2 oscylator, 3 demodulator, 4 przerzutnik schmitta, 5 stopień wyjściowy
Schemat elektryczny nr 1
Ćwiczenie 5 Temat: Zapoznaj się z budową przekaźnika programowalnego EASY 719-DC-RC korzystając instrukcji producenta dostępnej ze strony materiałów pomocniczych. Ćwiczenie 6 Temat: Zbuduj układ elektryczny zgodnie ze schematem nr 1. Włącz zasilanie. Dlaczego na wyświetlaczu wskazywany jest stan wysoki bitu I2? Co oznacza napis RUN w prawym dolnym rogu wyświetlacza? Ćwiczenie 7 Temat: Sprawdź poprawność podłączenia wejść do przekaźnika programowalnego, korzystając z wbudowanego wyświetlacza (panelu HMI). Wymuś stany wysokie / niskie na: S2, S3, B1 powinno to prowadzić do wyświetlania zmiany stanów na bitach I1, I2 i I4. Wyświetlacz powinien sygnalizować to zmianami na pokazanych poniżej bitach (górna część wyświetlacza). UWAGA: Jeżeli w przekaźniku NIE MA wpisanego żadnego programu bity na wyjściach (tutaj 1, 2 na wysokości RUN) nie będą zmieniać stanów..
Ćwiczenie 8 (opcjonalne) Korzystając z instrukcji przekaźnika programowalnego Easy,, przy pomocy przycisków na panelu przekaźnika, napisz program przepisujący stan bitu I1 na bit Q2 Ćwiczenie 9 Temat: Praca z programem Easy Soft Pro i sprawdzenie połączeni PC z przekaźnikiem EASY 719- DC-RC (uwaga: w wersji demo programu Easy Soft Pro nie ma możliwości komunikacji PC < > Easy można natomiast symulować działanie programu): Aby wpisać kod program w języku drabinkowym kliknij
Edytor programu Easy Soft Pro. Wpisz poniższy program Aby przeanalizować pojęcie Testowanie stanu wysokiego/niskiego bitu przeczytaj UWAŻNIE podrozdziały 1.2 i 1.3.1 (a najlepiej cały dokument): http://www.plcs.pl/wstep-do-programowania-plc/ - dotyczy WSZYSTKICH PLC
Aby sprawdzić działanie programu należy do załadować do przekaźnika Easy 1. Wybierz opcję Komunikacja 2. Sprawdź połączenie przekaźnika z PC przez kabel dla portu RS232 3. W opcji połączenie wybierz port (zazwyczaj COM1) i włącz tryb OnLine 4. Prześlij program do przekaźnika programowalnego Sprawdź działanie programu w przekaźniku
Ćwiczenie 10 Zrealizuj programowo funkcjonalności przerzutników z priorytetem na SET i RESET (przykłady poniżej). Sprawdź opcję symulacji i oscyloskopu. Priorytet na RESET Sprawdź powyższy program i samodzielnie dokonaj zmiany do wersji z priorytetem na SET UWAGA Aby obserwować stan programu OnLine należy po wgraniu do przekaźnika programu i ustawieniu przekaźnika w tryb RUN kliknąć strzałkę zaznaczoną na poniższym rysunku.