L'uso di sistemi a microprocessore nell'ingegneria elettrica sull'esempio dell'uso del PLC

Parliamo dell'app sistemi a microprocessore, il che significa parlare di quasi tutti i dispositivi tecnici che ci circondano. In ogni campo dell'ingegneria elettrica: nell'alimentazione, nell'azionamento elettrico, nell'illuminazione elettrica, vengono utilizzati dai circuiti più semplici sotto il controllo di microcontrollori a 8 bit ai più complessi sistemi a microprocessore con controllo di rete multilivello.

sto prestando attenzione a controllori programmabili (PLC) (chiamati anche relè programmabili) LOGO! Siemens è progettata per costruire i più semplici dispositivi di controllo automatico. Perché LOGO! Siemens? Perché lavorare con esso non richiede una conoscenza speciale della tecnologia dei microprocessori e dei linguaggi di programmazione, ma sufficiente fondamenti di elettrotecnica ed elettronica digitale (anche basi). Inoltre, i prodotti software Siemens sono disponibili gratuitamente.

La figura 1 mostra l'aspetto di LOGO! Modulo principale e di espansione.L'algoritmo di funzionamento del modulo è impostato da un programma composto da un insieme di funzioni integrate — FBD (Function Block Diagram) — un linguaggio di programmazione grafico. I moduli possono essere programmati sia da un computer dotato di LOGO Soft Comfort o installando un modulo di memoria programmata o dalla loro tastiera (se disponibile) senza l'utilizzo di software aggiuntivo.

Figura 1 — Il design di LOGO! Modulo principale e di espansione

Il costo del controller e dei moduli di espansione non è elevato, il che consente di utilizzarli anche per l'automazione e processi semplici.

Prendi un esempio dalla stessa Siemens, un mixer. La Figura 3.13 mostra uno schema a blocchi del dispositivo di miscelazione.

Frase di assegnazione:

Al comando di start (SB1), aprire la valvola Y1 e riempire il serbatoio fino al livello SL2. Chiudere la valvola Y1, aprire la valvola Y2 e riempire il serbatoio fino al contrassegno SL1. Chiudere la valvola Y2 e far funzionare il miscelatore per 15 minuti. Aprire la valvola Y3 e scaricare la miscela. Al segnale del sensore SL3, chiudere la valvola Y3 e ripristinare il circuito.

Dispositivi esecutivi:

• M — motore del miscelatore

• Y1 — valvola di alimentazione del componente 1

• Y2 — valvola per il componente 2

• Y3 — valvola di scarico per miscela pronta

Sensori e controllo manuale:

• SL1 — sensore serbatoio pieno

• SL2 — sensore di riempimento del serbatoio del componente 1

• SL3 — sensore serbatoio vuoto

• SB1 — pulsante per avviare l'installazione

Figura 2 — Schema a blocchi del dispositivo di miscelazione

Sulla base delle specifiche, prepareremo un classico circuito relè-contattore (Figura 3). Tradizionalmente, impostiamo il pulsante Stop SB1, quindi il pulsante per avviare l'installazione diventa SB2.

Figura 3 — Circuito relè-contattore del dispositivo di miscelazione

Lo stesso schema implementato su LOGO! (Figura 4). È decisamente più semplice, ma viene utilizzata solo una piccola parte delle capacità del controller. Oltre al controller stesso, la catena di elementi contiene solo sensori, controlli e azionamenti. Ciò significa che la catena è molto più affidabile della sua controparte classica.

La marcatura del LOGO! 230RC indica: tensione di alimentazione — 115-240 V CC o CA, uscite relè (corrente di carico — 3 A per carico induttivo).

Figura 4 — Schema del mixer LOGO!.

Per programmare il PLC LOGO! è necessario creare un programma di comando. Creazione di un programma di comando con LOGO! Soft Comfort, lo strumento di programmazione LOGO!, per creare, testare, modificare, salvare e stampare programmi di circuito in modo semplice e veloce.

LOGO! ci sono ingressi e uscite. Gli ingressi sono identificati dalla lettera I e da un numero. Le uscite sono identificate dalla lettera Q e da un numero.

Gli ingressi e le uscite digitali possono essere impostati su «0» o «1». «0» significa assenza di tensione all'ingresso; «1» significa che lo è.

Il blocco in LOGO! È una funzione che converte le informazioni di input in informazioni di output.

La figura 5 mostra una variante dello schema elettrico del mixer controller creato in LOGO! Morbido Comfort. Quando creiamo un programma di circuito, colleghiamo gli elementi di connessione ai blocchi. I blocchi più semplici sono operazioni logiche… Inoltre, il circuito utilizza flip-flop e un blocco di ritardo allo spegnimento.

Il programma di commutazione riflette l'algoritmo (logica) del circuito di controllo. Il diagramma implementato graficamente di blocchi e connettori standard viene ulteriormente trasformato nella struttura logica del controller.

Figura 5 — Schema di collegamento del mixer LOGO!.