4. Sterowanie cyklami pracy silnika liniowego na bieżni liniowej 4.1. Wprowadzenie Silniki elektryczne liniowe należą do grupy specjalnych przetworników elektromechanicznych, w których energia elektryczna jest zamieniana bezpośrednio na energię mechaniczną ruchu postępowego. Silniki liniowe podobnie jak silniki wirujące można podzielić na wiele rodzajów. Są to, między innymi, silniki: prądu stałego, indukcyjne, synchroniczne, reluktancyjne. Spośród wymienionych rodzajów najszersze zastosowania znajdują silniki liniowe indukcyjne. Te z kolei można podzielić na silniki indukcyjne płaskie (jednostronne lub dwustronne), tubowe oraz o budowie specjalnej. Główne obszary zastosowań silników liniowych to transport i przemysł, ale znajdują one zastosowanie także w artykułach RTV i AGD. Silniki liniowe mogą być stosowane w szybkim transporcie naziemnym, a więc w pojazdach unoszonych elektromagnetycznie lub elektrodynamicznie i rozwijających duże prędkości. Zastosowanie silników indukcyjnych liniowych w konwencjonalnej trakcji szynowej również może być w pewnych przypadkach korzystne, gdyż m.in. przyspieszanie i hamowanie pojazdu są wówczas niezależne od przyczepności kół do szyn. W przemyśle silniki liniowe stosuje się w urządzeniach linii technologicznych (młoty, prasy, młyny, urządzenia do naprężania zwijanych taśm lub folii, piły tarczowe do drewna, pompy do ciekłych metali), w automatyzacji procesów przemysłowych jako elementy wykonawcze oraz w napędach pomocniczych (drzwi, zasuwy, wciągarki, windy). 4.2. Budowa i zasada działania silnika indukcyjnego liniowego Przykładem silnika liniowego jest silnik SL-5-270 [36], będący silnikiem indukcyjnym liniowym płaskim jednostronnym. Na jego część pierwotną, zwaną też induktorem, składa się pakiet wykonany z blach elektrotechnicznych i uzwojenie trójfazowe umieszczone w żłobkach pakietu. Na rysunku 4.1 pokazano kompletny induktor silnika liniowego SL-5-270 oraz jego pakiet z uzwojeniem (nie zalany żywicą i bez obudowy). Część wtórną w silniku indukcyjnym liniowym płaskim jednostronnym tworzy rdzeń ferromagnetyczny lity oraz płyta z materiału dobrze przewodzącego prąd elektryczny tzn. z materiału nieferromagnetycznego. Lity rdzeń ferromagnetyczny przewodzi zarówno strumień magnetyczny jak i prąd elektryczny. Płyta z materiału nieferromagnetycznego stanowi obwód elektryczny o parametrach rozłożonych (odpowiednik klatki w silnikach asynchronicznych - 67 -
klatkowych). W silnikach płaskich jednostronnych płyta (aluminiowa lub miedziana) pokrywa lity rdzeń stalowy od strony szczeliny powietrznej. Rys.4.1. Induktor silnika liniowego SL-5-270 oraz jego pakiet z uzwojeniem Wielkościami charakteryzującymi silnik indukcyjny liniowy są siła ciągu (F x ) oraz prędkość liniowa (v), których iloczyn (przy pominięciu strat mechanicznych) daje wartość mocy mechanicznej oddawanej przez silnik (P m ). P m = F v (5.1) x Siła ciągu silnika liniowego powstaje w wyniku oddziaływania dynamicznego pola indukcji magnetycznej w zasilanej części silnika (część pierwotna), na prądy indukowane przez to pole w obwodzie elektrycznym części wtórnej silnika. Z punktu widzenia zasady działania silnika liniowego jest rzeczą obojętną, która z jego części (pierwotna czy wtórna) jest ruchoma. Zgodnie z klasyczną teorią maszyn elektrycznych prędkość kątową silnika asynchronicznego wirującego można przedstawić wzorem 2 π f ω = ωs ( 1 s) = (1 s), (5.2) p natomiast w przypadku silnika asynchronicznego liniowego otrzymuje się następującą zależność na prędkość liniową v = vs ( 1 s) = 2 τ f (1 s), (5.3) gdzie: ω s - synchroniczna prędkość kątowa silnika wirującego; v s - synchroniczna prędkość liniowa silnika liniowego; f - częstotliwość sieci zasilającej; τ - podziałka biegunowa; - 68 -
p - liczba par biegunów; s - poślizg. Prędkość synchroniczna silnika liniowego, w przeciwieństwie do silnika asynchronicznego wirującego, nie zależy od liczby par biegunów. Stąd możliwość regulacji prędkości ogranicza się do zmiany długości podziałki biegunowej (τ), poślizgu (s) i częstotliwości prądu zasilającego (f). W tabeli 5.1 zamieszczono najważniejsze dane techniczne asynchronicznego silnika liniowego SL-5-270 [36]. Tabela 5.1. Dane techniczne silnika SL-5-270 Lp. Parametr Wartość 1. Siła ciągu [N] 270 2. Prędkość synchroniczna [m/s] 5 3. Napięcie zasilania [V] 220/380 4. Częstotliwość [Hz] 50 5. Prąd [A] 8 6. Rodzaj pracy S3 25% 7. Maksymalny czas trwania cyklu [s] 600 8. Masa [kg] 15 9. Stopień ochrony wnętrza IP 44 10. Klasa izolacji B Uwaga: Wartości siły ciągu i prądu silnika obowiązują dla następujących wymiarów bieżni: stalowej 100 x 5 [mm x mm], aluminiowej 120 x 3 [mm x mm], szczelina 1 mm. 4.3. Stanowisko laboratoryjne z silnikiem liniowym SL-5-270 W skład stanowiska laboratoryjnego wchodzi wózek jezdny z zamontowanym induktorem silnika liniowego SL-270-5 (nazywany dalej silnikiem liniowym), bieżnia o długości 18 m z zamontowanymi czujnikami i z prowadnicą przewodów zasilania silnika, układ zasilania silnika z przemiennikiem częstotliwości (falownikiem) DF4-340-7K5 z modułem komunikacyjnym DE4-NET-K oraz układ sterowania ze sterownikiem programowalnym PS4-151-MM1 i laboratoryjnym panelem operatora z trzema przyciskami do sterowania i trzema LED-ami do sygnalizacji. Uwaga: Schemat elektryczny układu zasilania i układu sterowania silnika nie został zamieszczony, gdyż ich narysowanie jest jednym z punktów zakresu zadania projektowego. Na rysunku 4.2 przedstawiono silnik liniowy na bieżni liniowej. Na zdjęciu widać wózek silnika liniowego (induktor obudowany jest konstrukcją jezdną i niewidoczny na zdjęciu), bieżnię, i wzdłuż bieżni prowadnicę przewodów zasilania silnika. - 69 -
Zderzak Bieżnia Wózek silnika Prowadnica przewodów zasilania Rys.4.2. Wózek silnika liniowego SL-5-270 na bieżni liniowej Wzdłuż bieżni rozmieszczone są cztery czujniki: dwa zbliżeniowe czujniki indukcyjne (typu ATI 18 DM, p-n-p, styk NO) i dwa mechaniczne wyłączniki krańcowe (typu AT4, styk NO). Schematyczny rysunek bieżni wraz z rozmieszczeniem czujników przedstawiono na rysunku 4.3. Zadziałanie tych czujników następuje poprzez jeden z metalowych elementów konstrukcyjnych (w kształcie płozy) wózka silnika liniowego, gdy wózek znajduje się nad czujnikiem (rysunki 4.4 i 4.5). ZL WKL CIL CIP WKP ZP b c d e a Wymiary biezni: a = 17,96 m ; b = 1,09 m ; c = 3,28 m ; d = 9,19 m ; e = 3,45 m. Rys.4.3. Rozmieszczenie czujników na bieżni silnika liniowego (ZL zderzak lewy, WKL wyłącznik krańcowy lewy, CIL czujnik indukcyjny lewy, CIP czujnik indukcyjny prawy, WKP wyłącznik krańcowy prawy, ZP zderzak prawy) - 70 -
Płoza Wyłącznik krańcowy Rys.4.4. Wózek silnika dojeżdża do mechanicznego wyłącznika krańcowego Płoza Czujnik indukcyjny Rys.4.5. Wózek silnika dojeżdża nad zbliżeniowy czujnik indukcyjny - 71 -
4.4. Przykładowe zadanie sterowania cyklami jazdy silnika liniowego na bieżni liniowej Zakres przykładowego zadania: 1. Narysowanie schematu elektrycznego układu zasilania i układu sterowania silnika. 2. Opracowanie algorytmu programu sterowania. 3. Napisanie i wstępne uruchomienie programu sterowania w lab. EM113. 4. Uruchomienie programu sterowania w lab. H01. 5. Sporządzenie instrukcji obsługi. 6. Wnioski i uwagi. Treść przykładowego zadania: Uruchomienie silnika jest możliwe w każdej pozycji silnika na bieżni. Po uruchomieniu silnika przyciskiem START-prawo silnik jedzie (z prędkością odpowiadającą częstotliwości 15Hz) do prawego mechanicznego wyłącznika krańcowego, zatrzymuje się, odczekuje 8 sek., jedzie (z prędkością odpowiadającą częstotliwości 12Hz) do lewego mechanicznego wyłącznika krańcowego, zatrzymuje się, odczekuje 5 sek., a następnie jedzie (z prędkością odpowiadającą częstotliwości 15Hz) do prawego czujnika indukcyjnego i pozycjonuje się na nim. Zakończenie pozycjonowania kończy cykl jazdy silnika. Po uruchomieniu silnika przyciskiem START-lewo wykonywany jest analogiczny cykl jazdy ale w lewą stronę; dojazd (z prędkością odpowiadającą częstotliwości 12Hz) do lewego mechanicznego wyłącznika krańcowego, zatrzymanie, odczekanie 8 sek., jazda (z prędkością odpowiadającą częstotliwości 15Hz) do prawego mechanicznego wyłącznika krańcowego, zatrzymanie się, postój przez 5 sek., a następnie jazda (z prędkością odpowiadającą częstotliwości 12Hz) do lewego czujnika indukcyjnego i pozycjonowanie się na nim. Zadany czas przyspieszania (+a) wynosi 2 sek. a opóźniania (-a) 1 sek. Zliczana i pamiętana jest liczba zatrzymań silnika podczas postoju przy wykonywaniu cykli pracy. Uwagi do układu sterowania: Sterowanie przemiennikiem częstotliwości DF4-340-7K5 odbywa się ze sterownika programowalnego PS4-151-MM1 poprzez moduł interfejsu DE4-NET-K (wykorzystywany jest sprzęg komunikacyjny RS-485 i protokół Suconet K). Przyporządkowanie wejść i wyjść sterownika PS4-151-MM1: Wejścia: I0.0.0.0.0 - przycisk START-lewo (NO) I0.0.0.0.1 - przycisk STOP (NC) I0.0.0.0.2 - przycisk START-prawo (NO) I0.0.0.0.3 - lewy mechaniczny wyłącznik krańcowy - 72 -
I0.0.0.0.4 - lewy czujnik indukcyjny (nap. zasilania 24V=) I0.0.0.0.5 - prawy czujnik indukcyjny (nap. zasilania 24V=) I0.0.0.0.6 - prawy mechaniczny wyłącznik krańcowy Wyjścia: Q0.0.0.0.2 - LED zielony lewy (24V=) Q0.0.0.0.3 - LED czerwony (24V=) Q0.0.0.0.4 - LED zielony prawy (24V=) 4.5. Programowanie cykli jazdy silnika liniowego Pierwszym ważnym zagadnieniem które należy rozpatrzyć jest wybór sposobu programowania cykli jazdy silnika liniowego na bieżni liniowej. Cykl jazdy silnika liniowego na bieżni liniowej można sprowadzić do procesu sekwencyjnego, i dzięki temu przy programowaniu cyklu jazdy można wykorzystać metody stosowane przy programowaniu procesów sekwencyjnych. Indukcyjne czujniki zbliżeniowe, mechaniczne wyłączniki krańcowe i zderzaki bieżni, w naturalny sposób dzielą całą bieżnię na pięć odcinków bieżni w których może się znajdować wózek silnika liniowego. Należy poczynić założenie (i tak ustawić wózek silnika), aby przed pierwszym (po wpisaniu programu do sterownika) uruchomieniem wózek silnika znajdował się na bieżni pomiędzy wyłącznikami krańcowymi. Dzięki temu, po uruchomieniu silnika do jazdy w dowolnym kierunku, zawsze dojedzie on do jakiegoś czujnika indukcyjnego lub wyłącznika krańcowego, i od tej chwili znane będzie położenie silnika na bieżni. Każde kolejne uruchomienie silnika będzie się już odbywało ze znanego położenia silnika na bieżni. (Uwaga: zmienne odpowiadające położeniom silnika na bieżni powinny być zmiennymi pamiętanymi). Bez powyższego założenia mogłoby się zdarzyć, że silnik uruchomiony w złym kierunku uderzy w zderzak bieżni zanim rozpozna swoje położenie na bieżni. Przy programowaniu cyklu jazdy silnika jako procesu sekwencyjnego, oprócz aktualnego położenia silnika na bieżni, istotna jest również informacja o aktualnym lub ostatnim kierunku jazdy wózka. Znajomość położenia i kierunku jazdy pozwala nie tylko na oprogramowanie poprawnego cyklu jazdy silnika, ale również na zabezpieczenie przed próbami niepoprawnej obsługi (np. próba uruchomienia silnika do jazdy w prawo, gdy znajduje się on pomiędzy prawym wyłącznikiem krańcowym a prawym zderzakiem bieżni), czy też na wykrycie awarii w układzie sterowania (np. brak sygnału z czujnika indukcyjnego). Drugim ważnym zagadnieniem wymagającym rozpatrzenia jest oprogramowanie sterowania falownikiem przez sterownik programowalny poprzez łącze komunikacji - 73 -
szeregowej. Do sterowania falownikiem ze sterownika programowalnego służy moduł komunikacyjny DE4-NET-K. Moduł ten musi być uwzględniony podczas tworzenia konfiguracji układu sterowania. Wymagana konfiguracja układu sterowania została przedstawiona na rysunku 4.6. Rys.4.6. Konfiguracja układu sterowania silnikiem liniowym, gdy sterowanie falownikiem odbywa się ze sterownika programowalnego poprzez sprzęg komunikacji szeregowej RS-485 z wykorzystaniem protokołu Suconet K Parametry komunikacji są ustawiane automatycznie (domyślne), a na dolnym pasku stanu podano tylko liczbę bajtów informacji przesyłanych w sieci i obliczony czas potrzebny na wymianę danych w sieci. Do sterowania falownikiem służy blok funkcyjny producenta DE4netK. Za pośrednictwem tego bloku funkcyjnego sygnały i parametry sterowania są (poprzez moduł komunikacyjny DE4-NET-K) przesyłane do falownika lub odczytywane z falownika. Spośród wszystkich parametrów falownika [33] najistotniejsze, z punktu widzenia realizowanego sterowania silnikiem liniowym, są parametry o numerach: 0 tryb pracy; 9 adres sterownika / modułu interfejsu; 12 (+a) przyspieszenie od 0Hz do f max ; 13 (-a) opóźnienie od f max do 0Hz; - 74 -
37 wartość stała nastawiana częstotliwości 1; 38 wartość stała nastawiana częstotliwości 2; 39 wartość stała nastawiana częstotliwości 3. Parametry Nr 0 i Nr 9 są identyczne dla wszystkich tematów zadania projektowego i nie podlegają programowaniu lub zmianie wartości w konkretnym zadaniu sterowania silnikiem liniowym. Są one wcześniej programowane (parametr Nr 0 na wartość 3 tzn.: wejście wartości zadanej przez moduł interfejsu, sterowanie przez moduł interfejsu, ustawianie parametrów przez moduł interfejsu; parametr Nr 9 na wartość 1 tzn. moduł interfejsu jako pierwsze urządzenie w sieci Suconet K) wykorzystując do tego celu klawiaturę DE4-KEY-1 lub blok funkcyjny DF4_Parametry. Pozostałe parametry są różne dla różnych tematów zadania projektowego i ich programowanie musi być realizowane w programie sterowania. Wartości parametrów nie odnoszących się do konfiguracji sterowania są podawane z mnożnikiem 100. Np. dla parametrów Nr 12 i Nr 13 wartość 150 oznacza czas przyspieszania lub opóźniania równy 1,5 sek., a dla parametrów Nr 37, Nr 38 i Nr 39 wartość 1825 oznacza częstotliwość 18,25Hz. W odróżnieniu od parametrów Nr 37, Nr 38 i Nr 39 wartość częstotliwości, jeśli zadawana jest poprzez wejście analogowe ReferenceFrequency (typ danych UINT) bloku funkcyjnego DE4netK, jest podawana z mnożnikiem 10. Np. wartość 475 oznacza częstotliwość 47,5Hz. Programowanie parametrów falownika można zrealizować (oprogramować) w programie głównym sterowania silnikiem liniowym, lub utworzyć blok funkcyjny użytkownika realizujący to programowanie, lub też wykorzystać blok funkcyjny użytkownika DF4_Parametry_5 opracowany przez autora. Blok funkcyjny użytkownika DF4_Parametry_5 ma rozszerzenie.poe i po dołączeniu do projektu wymaga zarejestrowania w tym projekcie (Project RegisterSources). Blok funkcyjny DF4_Parametry_5 w języku graficznym programowania (LD lub FBD) przedstawiono na rysunku 4.7. Opis wejść i wyjść bloku funkcyjnego DF4_Parametry_5: PStart - ParamNumbers - ParamValues - sygnał (zbocze narastające) uruchomienia wykonywania działań bloku funkcyjnego; wektor numerów pięciu parametrów wpisywanych do sterowania falownikiem; wektor wartości pięciu parametrów (w kolejności podanej w ParamNumbers) wpisywanych do sterowania falownikiem; - 75 -
PReset - PBusy - Param_OK - PError - sygnał kasowania sygnału błędu (PError) wykonania działań bloku funkcyjnego; sygnał nie zakończenia (zajętości) wykonywania działań bloku funkcyjnego; sygnał poprawnego wpisania (zapis, odczyt i porównanie) parametrów sterowania falownikiem; sygnał błędu (1 błąd, 0 brak błędu) wykonania bloku funkcyjnego. DF4_Parametry_5 PStart ARRAY [1..5] OF UINT ParamNumbers PBusy ARRAY [1..5] OF UINT ParamValues Param_OK PReset PError Rys.4.7. Blok funkcyjny DF4_Parametry_5 Blok funkcyjny użytkownika DF4_Parametry_5 realizuje wpisanie do falownika wartości pięciu parametrów sterowania oraz ich sprawdzenie. Sprawdzenie polega na odczytaniu wartości wpisanych parametrów oraz porównaniu ich z wartościami parametrów które miały być wpisane. Jeśli obie listy wartości parametrów są identyczne, to wystawiana jest odpowiednia zmienna wyjściowa (Param_OK) sygnalizująca poprawne wykonanie działań zaprogramowanych w bloku funkcyjnym. W przeciwnym przypadku wystawiana jest odpowiednia zmienna wyjściowa (PError) sygnalizująca brak wykonania lub niepoprawne wykonanie działań bloku funkcyjnego. Poniżej przestawiono listę zmiennych bloku funkcyjnego DF4_Parametry_5 ale tylko następujących typów: VAR_INPUT, VAR_OUTPUT i VAR_EXTERNAL. VAR_INPUT PStart: r_edge; (* Inicjalizacja wykonania funkcji przez FB *) ParamNumbers: ARRAY[1..5] OF UINT; (* Tablica numerow wpisywanych parametrow *) ParamValues: ARRAY[1..5] OF UINT; (* Tablica wartosci wpisywanych parametrow *) PReset: ; (* Kasowanie bitu bledu *) END_VAR - 76 -
VAR_OUTPUT PBusy: ; (* Sygnalizacja wykonywania funkcji przez FB *) Param_OK: ; (* Parametry zapisane poprawnie *) PError: ; (* Blad zapisu parametrow *) END_VAR VAR_EXTERNAL Nadawanie: ARRAY[0..11] OF BYTE; (* Bajty komunikacyjne wysylane do DE4netK *) Naped_1: DE4netK; (* FB - sterowanie falownikiem DF4-340-7K5 *) Odbior: ARRAY[0..11] OF BYTE; (* Bajty komunikacyjne odbierane z DE4netK *) END_VAR Nie przedstawiono natomiast zmiennych typu VAR_LOCAL, gdyż są to zmienne lokalne tego bloku funkcyjnego, a znajomość zmiennych lokalnych nie jest potrzebna przy wykorzystywaniu gotowych bloków funkcyjnych w programie głównym. Wszystkie zmienne typu VAR_EXTERNAL zadeklarowane w bloku funkcyjnym DF4_Parametry_5 muszą być zadeklarowane jako zmienne globalne typu VAR_GLOBAL w programie głównym. Poniżej przestawiono listę tych zmiennych globalnych zadeklarowanych w programie głównym którym odpowiadają zmienne zewnętrzne (VAR_EXTERNAL) zadeklarowane w bloku funkcyjnym DF4_Parametry_5. VAR_GLOBAL Nadawanie AT %SDB1.1.0.0: ARRAY[0..11] OF BYTE; (* Bajty komunikacyjne wysylane do DE4netK *) Naped_1: DE4netK; (* FB - sterowanie falownikiem DF4-340-7K5 *) Odbior AT %RDB1.1.0.0: ARRAY[0..11] OF BYTE; (* Bajty komunikacyjne odbierane z DE4netK *) END_VAR Adresacja zmiennych przesyłanych w sieci (%SDB1.1.0.0 i %RDB1.1.0.0) wynika z konfiguracji systemu sterowania przedstawionej na rysunku 4.6 i oznacza wysyłanie i odbiór danych z pierwszego urządzenia w pierwszej sieci Suconet K. Blok funkcyjny DF4_Parametry_5 służy do wpisania pięciu parametrów do sterownika, gdyż tylko tyle parametrów odróżnia ustawienia falownika dla różnych tematów zadania projektowego. Uogólniając, można rozpatrzyć przypadek, gdy w konkretnych innych zadaniach sterowania trzeba programować inną (zazwyczaj większą) i różną liczbę parametrów sterowania falownika. W ogólnym przypadku można to rozwiązać poprzez dodanie jednej zmiennej wejściowej do bloku funkcyjnego użytkownika, która będzie - 77 -
określać liczbę zapisywanych parametrów. Taki bardziej uniwersalny blok funkcyjny użytkownika został stworzony przez autora i nazwany DF4_Parametry. Blok funkcyjny DF4_Parametry w języku graficznym programowania (LD lub FBD) przedstawiono na rysunku 4.8. DF4_Parametry PStart USINT Number ARRAY [1..N p ] OF UINT ParamNumbers PBusy ARRAY [1..N p ] OF UINT ParamValues Param_OK PReset PError Rys.4.8. Blok funkcyjny DF4_Parametry Dodatkowe wejście bloku funkcyjnego DF4_Parametry to: Number - liczba (N p ) parametrów wpisywanych poprzez moduł komunikacyjny do sterowania falownikiem. Lista zmiennych wejściowych będzie więc uzupełniona o dodatkową zmienną: VAR_INPUT Number: USINT; (* Liczba parametrów do zapisania *) END_VAR Należy zwrócić uwagę, że liczba N p która jest rozmiarem wektorów numerów i wartości parametrów podawanych na wejścia ParamNumbers i ParamValues musi być równa liczbie parametrów do zapisania podawanej na wejście Number. Oprócz programowania parametrów sterowania falownikiem za pomocą bloku funkcyjnego użytkownika (DF4_Parametry_5 lub DF4_Parametry) również inne funkcje programu sterowania mogą być realizowane poprzez tworzenie bloków funkcyjnych użytkownika a następnie wykorzystywanie ich w programie głównym (lub innych blokach funkcyjnych użytkownika). W szczególności odnosi się to do powtarzalnych sterowań przy realizacji cyklu jazdy silnika liniowego np. pozycjonowanie na czujnikach indukcyjnych. Zaletą takiego podejścia z tworzeniem i wykorzystywaniem bloków funkcyjnych - 78 -
użytkownika jest uzyskiwanie, jak pokazano w rozdziale 3, bardziej przejrzystej i uporządkowanej struktury programów sterowania. 4.6. Opis sterowania, obsługi i sygnalizacji Do uruchamiania i zatrzymywania silnika liniowego oraz do sygnalizacji służy laboratoryjny panel operatora z trzema przyciskami i trzema LED-ami. Są to: przycisk zielony lewy, przycisk czerwony i przycisk zielony prawy oraz analogicznie LED zielony lewy, LED czerwony i LED zielony prawy. Laboratoryjny panel operatora przestawiono na rysunku 4.9. Rys.4.9. Laboratoryjny panel operatora do sterowania silnikiem liniowym Przeznaczenie poszczególnych przycisków oraz sposób sygnalizacji zależą od treści konkretnego zadania projektowego. Przykładowe funkcje przycisków sterowania przedstawiono poniżej. Jeśli silnik liniowy ma wykonywać określony cykl jazdy po bieżni rozpoczynając od jazdy w lewą stronę i taki sam lub inny cykl jazdy po bieżni rozpoczynając od jazdy w prawą stronę, to funkcje przycisków mogą być następujące: przycisk zielony lewy - uruchomienie (START) jazdy silnika w cyklu w lewą stronę, przycisk zielony prawy - uruchomienie (START) jazdy silnika w cyklu w prawą stronę, przycisk czerwony - zatrzymanie (STOP) silnika. Jeśli natomiast silnik liniowy ma wykonywać cykl jazdy po bieżni, ale z określonego miejsca na bieżni, i rozpoczynając jazdę zawsze w tym samym kierunku, to funkcje przycisków mogą być następujące: przycisk zielony lewy - przejazd i ustawienie (POZYCJONOWANIE) silnika w określonym miejscu na bieżni, przycisk zielony prawy - uruchomienie (START) jazdy silnika w cyklu, przycisk czerwony - zatrzymanie (STOP) silnika. - 79 -
W podobny sposób można przyporządkować funkcje sygnalizacji i sposób sygnalizacji do poszczególnych LED-ów. Poniżej opisano konkretny przykład oprogramowanego sterowania i sygnalizacji odnoszący się do zadania projektowego opisanego w podrozdziale 4.4. Po załączeniu napięć zasilania układu zasilania silnika i układu sterowania należy zainicjować wpisanie parametrów sterowania do falownika. W tym celu należy nacisnąć przycisk STOP. Poprawne wpisanie parametrów sterowania jest sygnalizowane krótkim mignięciem (250ms) czerwonego LED-a. Układ jest gotowy do pracy. W przypadku niepoprawnego wpisania parametrów sterowania do falownika lub nie wpisania parametrów zostanie to zasygnalizowane jako awaria poprzez szybkie (1,5Hz) miganie czerwonego LEDa. Może się tak zdarzyć z przyczyn programowych (błąd w programie sterowania) lub gdy np. brak będzie połączenia pomiędzy sterownikiem programowalnym PS4-151-MM1 a modułem komunikacyjnym DE4-NET-K, lub też nie zostanie załączony falownik DF4-341-7K5 i w związku z tym nie będzie zasilany moduł komunikacyjny DE4-NET-K. Sygnalizacja awarii jest kasowana poprzez naciśnięcie i przytrzymanie przez 3 sek. czerwonego przycisku STOP. Naciśnięcie przycisku STOP po wykasowaniu awarii spowoduje kolejne zainicjowanie wpisania parametrów sterowania do falownika. Po wpisaniu parametrów sterowania do falownika możliwe jest uruchomienie silnika. Naciśnięcie zielonego przycisku START-lewo spowoduje uruchomienie silnika do cyklu jazdy w lewo. Wykonywanie cyklu w lewo jest sygnalizowane przez świecenie lewego zielonego LED-a. Gdy podczas wykonywania cyklu w lewo silnik jest zatrzymany (np. odliczany jest czas postoju za lewym wyłącznikiem krańcowym) sygnalizowane jest to poprzez wolne (0,5Hz) miganie lewego zielonego LED-a. Lewy zielony LED gaśnie po zatrzymaniu silnika przyciskiem STOP lub po zakończeniu pozycjonowania na prawym czujniku indukcyjnym które kończy cykl w lewo jazdy silnika liniowego. Naciśnięcie zielonego przycisku START-prawo spowoduje uruchomienie silnika do cyklu jazdy w prawo. Cykl jazdy w prawo i sygnalizacje są analogiczne jak dla cyklu jazdy w lewo. Naciśnięcie czerwonego przycisku STOP powoduje zatrzymanie silnika niezależnie od tego w którym miejscu bieżni on się znajduje. Ignorowane są natomiast próby niepoprawnego uruchomienia silnika, np. naciśnięcie START-prawo, gdy wózek silnika znajduje się na lub poza prawym wyłącznikiem krańcowym. Wystąpienie i wykrycie sytuacji awaryjnej (np. brak sygnału z czujnika indukcyjnego) powoduje natychmiastowe zatrzymanie silnika i sygnalizację awarii poprzez wolne (0,5Hz) miganie czerwonego LED-a. Potwierdzenie zauważenia awarii następuje poprzez naciśnięcie - 80 -
czerwonego przycisku STOP, i wówczas czerwony LED z migania przechodzi na świecenie ciągłe. Po usunięciu awarii naciśnięcie i przytrzymanie przez 3 sek. przycisku STOP powoduje wykasowanie awarii i czerwony LED gaśnie. Wykrywane są awarie zarówno czujników indukcyjnych jak i mechanicznych wyłączników krańcowych. - 81 -