Губарев А.П., Левченко О.В. (сост.) Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу Програмовані контролери в системах керування гідропневмоавтоматики. Частина 1
Подождите немного. Документ загружается.
Нахождение человека перед дверьми инициируем при помощи маркера
М1, который задаем в цепи тока 6 (появление человека у дверей) и цепи тока
7 (отсутствие человека у дверей).
2
2
1
3
1
3
Рис. 4.7. Функциональный граф работы системы
Цепь тока 1: появление человека (срабатывание датчика)
появление
человека
датчик
М1 Е0.2 Т0 А0.1
] [ ] [ ] / [ ( )
Цепь тока 2: сигнал от датчика (открытие дверей)
двери
открываются
Е0.1 А0.3
] [ ( )
Цепь тока 3: человек входит (отключение датчика)
отсутствие
человека
датчик
М1 Е0.3 А0.1
] / [ ] [ ( / )
Рис.4.8. Фрагмент программы управления дверьми
В цепи тока 1 при появлении человека у дверей происходит срабатыва-
ние датчика. Согласно выражению команды для включения датчика 1 (фор-
мула (4.2)) в случае, если двери 2 закрыты (включен вход контроллера Е0.2)
и таймер 3 отключен ( Т0 на месте входа в контроллер изображается в виде
нормально-замкнутого контакта), то при появлении человека у дверей ( М1 в
виде нормально-разомкнутого контакта на месте входа в контроллер) сраба-
тывает датчик 1 (включается выход контроллера А0.1). Датчик 1 срабатывает
и включает вход контроллера Е0.1 (цепь тока 2). В результате поступления
этого сигнала (формула (4.4)) включается выход контроллера А0.3 – двери
открываются.
41
В результате открытия дверей включается вход контроллера Е0.3 (цепь
тока 3) и когда человек входит (М1 - в виде нормально-разомкнутого кон-
такта на месте входа в контроллер), - отключается датчик 1 (выход А0.1 нор-
мально замкнут).
Цепь тока 4: сигнал датчика (запуск задержки времени)
сигнал датчика Т0
E0.0 E0.3
] [ ] [ 500 (5 с)
Таймер
Цепь тока 5: закрытие дверей
таймер истек сигнал датчика двери закрываются
Т0 E0.0 A0.3
] / [ ] [ ( / )
Цепь тока 6: появление человека у дверей
Е1.1 М1
] [ ( )
Цепь тока 7: отсутствие человека у дверей
Е1.0 М1
] [ ( /)
Рис. 4.9. Продолжение программы управления дверьми
Отключение датчика 1 вызывает включение входа контроллера Е0.0.
Согласно формуле (4.6) : если двери открыты (Е0.3), то включение входа
Е0.0 в цепи тока 4 запускает задержку времени – таймер № 0, слово таймера
ТW0=500 настроено на 5 с (блок таймера на месте выхода контроллера). В
цепи тока 5 производится опрос таймера: «Время истекло?» (Т0 - в виде нор-
мально-замкнутого контакта на месте входа в контроллер). И когда время ис-
текло (ТW0=0), а вход Е0.0 включен (что свидетельствует об отсутствии че-
ловека у дверей), - тогда двери закрываются (выход А0.3 – нормально-
замкнут). Следует помнить, что контакт таймера изображается нормально-
замкнутым, если установленное время истекло или таймер отключен или не
запущен.
4.3. Пример применения таймера в циклическом режиме
Рассмотрим систему пожарной сигнализации, в которой используется
автоматический пожароизвещатель (рис.4.10). Система предназначена для
42
обнаружения места возгорания по появлению дыма (датчик 1), подачи зву-
кового и светового сигналов тревоги (извещатель 2), включения автомати-
ческой установки пожаротушения (установка 3).
)))
(((
2
3
1
)))
дым
Рис. 4.10. Схема системы с пожароизвещателем
Допустим, что сигнал тревоги извещателя 2 должен подаваться мигающей
лампой или сиреной с секундным тактом, пока датчик 1 выдает сигнал
Е0.1, свидетельствующий о наличии дыма. Для программирования «ми-
галки» используется таймер Т0.
Функциональный граф имеет вид, изображенный на рис.4.11.
Команды:
У
⎯ 1 ⇐ Х2⋅ Х 3⋅Х⎯д (4.7) У⎯2 ⇐ Х⎯3 ⋅Х⎯1 (4.9) У⎯3 ⇐ Х⎯ 1 (4.11)
У
1 ⇐ Х⎯2 ⋅ Х д (4.8) У2 ⇐ Х 1 (4.10) У 3 ⇐ Х 1 (4.12) ,
где Х
д – сигнал о появлении дыма, включающий датчик 1;
Х
⎯д - сигнал об отсутствии дыма, выключающий датчик 1.
⎯
1
Рис. 4.11. Функциональный граф работы системы пожароизвещателя
1
3
2
1
2,3
Составление управляющей программы приведено на рис. 4.12 и 4.13. На-
личие дыма инициируем при помощи маркера М1, который задаем в цепи
тока 8 (дым идет) и цепи тока 9 (дыма нет).
В цепи тока 1 согласно формуле (4.8), если извещатель 2 отключен
(Е0.2), то при появлении дыма (М1 – нормально разомкнут) включается
датчик 1 (А0.1), сигнал от которого (Е0.1) по формулам (4.10), (4.12)
43
включает установку пожаротушения 3 (А0.5) в цепи тока 4, а также запус-
кает «мигалку» – цепи тока 2 и 3.
Цепь тока 1: появление дыма (включение датчика)
дым
датчик
М1 E0.2 А0.1
] [ ] [ ( )
Цепь тока 2: запуск элемента времени
сигнал датчика время истекло Т0
Е0.1 Т0
200 (2 с)
] [ ] / [
Таймер
Цепь тока 3: оценка слова таймера: «мигалка»
извещатель
Е0.1 ТW0 A0.3
] [ ]
> [ ( )
K100
Цепь тока 4: запуск установки пожаротушения
Е0.1 А0.5
] [ ( )
Рис. 4.12. Фрагмент управляющей программы пожароизвещателя
В цепи тока 2 таймер устанавливается на 2 с (ТV0=200) и постоянно
запускается заново, как только это время истекает (ТW0=0) .
В цепи тока 3 производится запрос: «Слово таймера
>100?», т.е. нахо-
дится ли таймер в процессе счета от 200 до 100 (сотых долей секунды) –
этот процесс длится ровно 1 с. Как только слово таймера ТW0=100, изве-
щатель А0.3 отключается на 1 с (ТW0 от 100 до 0) и когда ТW0=0, таймер
запускается снова и включает А0.3. Таким образом осуществляется про-
граммирование «мигалки».
Когда пожар потушен – дыма нет (М1 в цепи тока 5 – в виде нормаль-
но-замкнутого контакта на месте входа контроллера) и по формуле (4.11),
если установка пожаротушения 3 и извещатель 2 еще работают (Е0.5 и
Е0.3), то датчик 1 отключается (выход А0.1 нормально замкнут).
В цепи тока 6 осуществляется выключение установки пожаротушения 3
(А0.5 – в нормально-замкнутом виде) в том случае, если датчик 1 отклю-
чен (Е0.0).
В цепи тока 7 при отключенном датчике 1 (Е0.0) и выключенной уста-
новке пожаротушения 3 (Е0.4) выключается извещатель (А0.3 – в нор-
мально-замкнутом виде).
44
Цепь тока 5: пожар потушен (отключение датчика)
дыма нет датчик
М1 Е0.3 Е0.5 А0.1
] / [ ] [ ] [ ( / )
Цепь тока 6: выключение установки пожаротушения
Е0.0 А0.5
] [ ( / )
Цепь тока 7: выключение извещателя
Е0.4 Е0.0 А0.3
] [ ] [ ( / )
Цепь тока 8: наличие дыма
Е1.1 М1
] [ ( )
Цепь тока 9: отсутствие дыма
Е1.0 М1
] [ ( / )
Рис. 4.13. Продолжение управляющей программы пожароизвещателя
4.4. Задания для самостоятельной работы
Разработать управляющие программы на языке РКС для решения следую-
щих задач:
1.
Система освещения лестничной клетки. Лампочка должна загораться
при появлении человека и гореть еще 5 секунд после его ухода.
2.
Сигнализация противовоздушной обороны. Сирена должна подавать
звуковой сигнал тревоги с секундным тактом, если локатор фиксирует само-
лет.
3.
Устройство автоматического отключения телекамеры. Телекамера
должна автоматически отключаться (включается кнопка «Пауза»), если
съемка окончена или перерыв между съемками (режим настройки) длится
более 3 минут.
4.
Светофор пешеходного перехода. При нажатии на кнопку красный свет
переключается на зеленый и через 85 секунд зеленый переключается на
красный.
45
Рекомендуемая литература
(основная)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Вельбицкий И.В. Алгебра конструирования алгоритмов и про-
грамм//УСиМ.-1987.-N6.-С.99-110.
Волков Ю.Д. Программируемые контроллеры «Фесто».-К.:Изд-во ДП
«Фесто», 2003.- 94с.
Гласс Р. Руководство по надежному программированию: Пер. с англ.-М.:
Финансы и статистика, 1982.- 256с.
Губарев А.П. Дискретно-логическое управление в системах гидропневмо-
автоматики: Учебное пособие.- К.: ИСМО, 1997.- 224с.
Пашков Е.В., Осинский Ю.А., Четверкин А.А. Электропневмоавтоматика
в производственных процессах: Учебное пособие.- Севастополь: Изд-во
СевГУ, 1997.- 368с.
Пашков Е.В., Осинский Ю.А., Четверкин А.А. Электропневмоавтоматика
в производственных процессах, 2-е изд.- Севастополь: Изд-во СевНТУ,
2003.- 496с.
Плагеманн Б. Контактная схема систем управления FPC фирмы FESTO.-
Фесто КГ, Эсслинген, 1990.- 303 с.
Свободно программируемые контроллеры.- М.: МВТУ Фесто-Дидактик.-
1988.- 34с.
Черкашенко М.В. Гидропневмоавтоматика. Под общ.ред. К.В.Савельева.-
Харьков: ГИДРОЄЛЕКС, 2002.- 75с.
(Дополнительная)
Анисимов Н.А., Бузин А.М., Голенков Е.А. Технологические принципы
разработки программного обеспечения информационно-вычислительных се-
тей//УСиМ.-1988.-№4.-с.86-91.
Бибило П.Н., Кириенко Н.А. Сравнение способов синтеза логических схем
на основе ПЛМ структур// УСиМ.- 2003.-№3.- с.46-51.
Губарев А.П., Литвиненко Д.В. Особенности аппаратной и программной
реализации элементов памяти в системах управления дискретной гидро-
пневмоавтоматики /В кн.: Вестник Национального технического универси-
тета Украины («КПИ») Серия машиностроение.- Киев.: НТУУ, вып. 38,
2000, c.189-195.
Губарев А.П., Пыжиков Ю.А. Механические аспекты в управляющих про-
граммах для цикловой гидропневмоавтоматики/В кн.: Вісник Сумського
державного университету, Серія Технічні науки.- Суми.: СумДУ, №12 (58),
2003, c.212-223.
Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие
решений.- М.: Мир, 1969.- 440с.
Залманзон Л.А. Теория аэрогидродинамических систем автоматического
управления.- М.: 1977.- 416с.
Информационные технологии в испытаниях сложных объектов: методы и
средства/ В.И.Скурихин, В.Г.Квачев, Ю.Р.Валькман, Л.П.Яковенко.- К.:
Наукова думка, 1990.- 320с.
46
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Киндлер Е.Я. Языки моделирования/ Пер. с чеш.- М.: Энергоатомиздат,
1985.- 288с.
Кириллов В.П. SSADM – передовая технология разработки автоматизиро-
ванных систем//Компьютеры + программы, 1994.-№.- с.8-16.
Кириллов В.П. Технология SSADM: методика определения требований к
автоматизированной системе//Компьютеры + программы, 1994.- №3.- с.30-
36.
Нагорный В.С.,Денисов А.А. Устройства автоматики гидро- и пневмоси-
стем: Учеб. пособие техн. вузов.- М.: Высш. шк., 1991.- 376с.
Новинки техники автоматизации ФЕСТО / Мир технологий.-2001.-№6.-
с.22.1-22.20.
Черкашенко М.В. Автоматизированная подготовка программ для микро-
процессорных контроллеров МикроДАТ, управляющих гидроприводами
технологического оборудования// Микропроцессорные средства и системы.-
1989.-№6.-С.47.
Черкашенко М.В. Автоматизація проектування систем гідро- і пневмопри-
водів з дискретним управлінням: Навч.посібник.-2-е вид.,перероб.-Харків:
НТУ”ХПІ”, 2001.-182с.
Управление в технических системах с жидким и газовым компонентами:
Учебное пособие/Ю.А.Абрамов, А.П.Губарев, А.В.Узунов и др.- К.: ИСМО,
1997.- 288с.
Хессе С. Пневмоавтоматика: 99 примеров автоматизации.- ДП “Фесто”,
Киев.- 2003.-120с.
47
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение
3
Лабораторная работа №1
Среда программирования «Festo» на примере
“FST 404 v3.0”
4
Лабораторная работа №2
Программирование контроллера на языке РКС
13
Лабораторная работа №3
Программирование счетчиков (язык РКС, COP)
25
Лабораторная работа № 4
Программирование временных параметров, таймер
36
Рекомендуемая литература
46
48