پروژه کنترل نوار نقاله با استفاده از ماژول PLC لوگو

کنترل نوار نقاله در سیستم تخلیه مواد شیمیایی در یک واحد پتروشیمی با استفاده از ماژول PLC لوگو

در این قسمت از معرفی پروژه های LOGO (لوگو) از سری مباحث آموزش کار با کنترلرهای PLC می خواهیم نحوه کنترل نوار نقاله یک سیستم تخلیه مواد شیمیایی را با استفاده از ماژول PLC لوگو آموزش دهیم و به بررسی و طراحی مدارات فرمان آن در محیط برنامه نویسی لوگو بپردازیم.

در اینجا می خواهیم با استفاده از نرم افزار PLC لوگو برنامه های کنترلی و سخت افزاری لوگو را آموزش دهیم.

الگوریتم برنامه کنترل نوار نقاله سیستم تخلیه مواد شیمیایی

برنامه کنترلی باید به گونه ای طراحی شود که با زدن شستی استارت نوار نقاله شروع به حرکت کند و گاری را به سمت جلو  هدایت نماید. مدت زمان حرکت نقاله به سمت جلو 9 ثانیه می باشد. بعد از طی کردن زمان مورد نظر و رسیدن به انتهای خط بایستی 2 ثانیه در وضعیت توقف قرار بگیرد و عمل بارگیری انجام شود. سپس مجددا نوار نقاله 9 ثانیه به سمت عقب برگشته و گاری را به ابتدای خط هدایت کند. با رسیدن به ابتدای خط 2 ثانیه عمل تخلیه بار انجام شده و مجددا گاری به سمت بارگیری هدایت شود و این سیکل تکرار گردد. جهت توقف کل سیستم از کلید Emergency استفاده شود تا در هر لحظه امکان توقف مدار وجود داشته باشد.

ابتدا جهت درک بیشتر برنامه تعریف شده بالا، مدارات فرمان و قدرت این سیستم را بررسی میکنیم.

مدار فرمان چپ گرد راستگرد با زمان بندی قابل تنظیم

با توجه به الگوریتم و اطلاعات داده شده در بالا، طراحی این مدار فرمان باید به گونه ای باشد تا در مدت معینی در جهت های راستگرد و چپگرد بچرخد و توقف چند ثانیه ای در ابتدا و انتهای خط (جهت بارگیری) داشته باشد.

شرح کاکرد مدار:

همانطور که در مدار فرمان بالا ملاحظه می کنید با فشردن شستی استارت S2 کنتاکتور K1 روشن شده و موتور در جهت راستگرد شروع به کار میکند و نوار نقاله به سمت جلو هدایت می شود. پس از گذشت 9 ثانیه تایمر T1 ، کنتاکتور کمکی K2 را فعال نموده و موتور را متوقف می کند و سپس شروع به بارگیری مواد می نماید. مدت زمان توقف، توسط تایمر T2 تعیین می شود که در اینجا پس از گذشت 2 ثانیه تایمر T2 کنتاکتور کمکی K4 را فعال نموده و باعث روشن شدن کنتاکتور K3 می گردد و موتور در جهت چپگرد شروع به کار میکند و نوار نقاله به سمت عقب هدایت می شود. پس از گذشت 9 ثانیه از زمان تایمر T1 و رسیدن به ابتدای خط، کنتاکتور کمکی K5، کنتاکتور K3 را متوقف می کند و عملیات تخلیه بار صورت میگیرد.

در این مرحله جهت تکرار سیکل و شروع به کار مجدد نوار نقاله در جهت راستگرد، کنتاکتور کمکی K5 آماده به کار می ایستد. پس از توقف 2 ثانیه ای ، تایمر T2 کنتاکتور کمکی K4 را فعال نموده و  باعث قطع کنتاکتور کمکی K2  میگردد. در نتیجه با توجه به بسته شدن مسیر جریان کنتاکتور K1 توسط تیغه باز کنتاکتور کمکی K5 و بازگشت به حالت قبل تیغه بسته کنتاکتور K2 ،کنتاکتور K1 روشن شده و موتور مجددا شروع به کار می کند و مجددا در جهت جلو نوار نقاله را هدایت میکند و این سیکل تا زمانی که شستی استپ S1 فشرده نشود ادامه دارد.

مدار قدرت چپ گرد راستگرد با زمان بندی قابل تنظیم

مدار قدرت نوار نقاله شامل تجهیزات حفاظتی از قبیل فیوز های سه فاز ، رله کنترل فاز و رله حرارتی (بی متال) می باشد. که با استفاده از مدار فرمان بالا تغییر جهت گردش موتور و نوارنقاله را فراهم میکند.

نقشه سیم بندی کنترل نوار نقاله توسط PLC لوگو (LOGO! 230 RC)

برنامه نویسی در محیط نرم افزار LOGO soft comfort

دیاگرام کنترل نوار نقاله در حالت FBD

همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید با استفاده از عناصر و توابع موجود در محیط برنامه نویسی FBD، دیاگرام کنترل نوار نقاله طراحی شده است.

شرح کارکرد مدار کنترل نوار نقاله در حالت FBD

با فشردن شستی استارت I1 رله latching ست شده و باعث تحریک ورودی مولد پالس غیر همزمان (Asynchronous Pulse Generator) می گردد. سپس به مدت 9 ثانیه خروجی  مولد یک بوده و رله پالسی (Pulse relay) نیز فعال می شود که این دو توسط تابع منطقی B006  که یک گیت AND می باشد باعث فعال شدن رله خروجی Q2 می شوند. پس از گذشت زمان 9 ثانیه خروجی مولد پالس صفر بوده و مدت 2 ثانیه رله های خروجی نیز خاموش هستند با شروع مجدد زمان 9 ثانیه خروجی مولد پالس یک شده و Pulse relay از حالت یک قبلی به صفر تغییر حالت می دهد و از طریق تابع NOT به سطح یک منطقی رسیده و باعث فعال شدن رله خروجی Q2 می شود و به همین حالت مسیر حرکت راستگرد و چپگرد تکرار می شود. همچنین با فشردن شستی I2 کل سیستم متوقف می شود.

دیاگرام کنترل نوار نقاله در حالت LAD

شرح کارکرد مدار کنترل نوار نقاله در حالت LAD

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید با فشردن شستی I1 رله Sf001) Latching) ست شده و خروجی مولد پالس غیر همزمان (T002) را به مدت 9 ثانیه فعال می کند. در نتیجه رله پالسی (Sf003) نیز ست شده و باعث روشن شدن رله خروجی Q2 می گردد. پس از گذشت مدت زمان 9 ثانیه مولد پالس غیر فعال شده و به مدت 2 ثانیه رله های خروجی خاموش هستند. سپس مجددا به مدت 9 ثانیه مولد پالس فعال شده و باعث تحریک رله پالسی (Sf003) می شود و از حالت فعال ذخیره شده قبل به حالت غیر فعال بر میگردد و باعث بسته شدن مسیر جریان رله خروجی Q1 می شود. همچنین جهت ریست مدار می توان از شستی I2 که به ریست رله Latching متصل است، استفاده نمود.

پنجره شبیه سازی کنترل نوار نقاله در حالت FBD

جهت اطمینان از صحت برنامه می توانید از گزینه Simulation استفاده کنید و با استفاده از شستی های موجود برنامه را استارت و ریست نمایید.

پنجره شبیه سازی کنترل نوار نقاله در حالت LAD

در تصویر زیر پنجره شبیه سازی در حالت LAD را مشاهده می کنید.