Programmazione di un PLC per il controllo di un semaforo: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

I PLC sono utilizzati in tutto ciò che incontriamo quotidianamente. Dalle macchine per l'inscatolamento o l'imbottigliamento di articoli come birra, soda, zuppa e molti altri prodotti confezionati ai nastri trasportatori di Walmart e ai semafori di alcuni incroci, i PLC toccano la vita di quasi tutti in un modo o nell'altro, quindi è importante per qualcuno nel campo della robotica per sapere come funziona un PLC e come programmarlo.

La seguente guida mostrerà come creare un semaforo funzionante con un PLC. Questi passaggi mostreranno come collegare il PLC agli ingressi e alle uscite per iniziare la programmazione. Mostreranno anche come programmare il PLC per emettere le luci corrette agli intervalli corretti.

Passaggio 1: raccolta dei materiali

Per completare questo progetto, sono necessari i seguenti materiali.

1 – Allen Bradley MicroLogix 1400 PLC

1 – Computer con RSLogix 500 installato

1 – Luce rossa 24 V CC

1 – Spia verde 24 V CC

1 – Luce gialla 24v CC

1 – Interruttore di circuito 120V

1 – Alimentazione da 120 V CA a 24 V CC

1 – Cavo Ethernet

1 – Cavo di alimentazione

Cavo della lunghezza necessaria per collegare le luci.

Opzionale: boccole per proteggere le estremità del filo dallo sfilacciamento.

Passaggio 2: cablaggio del PLC

ATTENZIONE: non lavorare mai su un circuito sotto tensione, la linea CA dell'alimentazione è collegata direttamente alla presa a muro e 110 V, abbastanza per uccidere un essere umano o causare gravi ustioni elettriche, inclusi danni agli organi interni. Scollegare sempre il circuito, disabilitare l'interruttore automatico e verificare che il circuito sia stato diseccitato.

Per questa applicazione non è necessario il cablaggio completo mostrato nell'immagine sopra, ma solo il cablaggio descritto di seguito. Tutte le porte sono chiaramente contrassegnate sul PLC.

Per iniziare, inizia collegando il PLC all'alimentazione con L1, il filo bianco che esce dal cavo di alimentazione nella porta "VAC L1" e nella porta "L" dell'alimentatore. Quindi il filo nero proveniente dal cavo di alimentazione è collegato a "VAC L2" e "VAC DC5" sul PLC e "N" sull'alimentatore.

Dall'alimentatore il filo positivo, rosso, è collegato alle porte "VAC DC0, 1, 2, 3 e 4" sul PLC. Il filo nero negativo è collegato alle porte "COM 0 e 1" del PLC e collegato a un lato di ciascuna luce. L'altro lato di ciascuna luce viene quindi collegato alle porte PLC "OUT 0, 1 e 2".

Passaggio 3: collegamento del PLC al computer

Per connettersi al PLC, collegare le estremità del cavo Ethernet al PLC e al PC con RSLogix installato. Apri RSLogix e nell'angolo in alto a sinistra nel menu a discesa che dice "Offline" seleziona "Carica" per importare le impostazioni del PLC nel programma.

Passaggio 4: comprensione di RSLogix

RSLogix utilizza "Drag and Drop" per il posizionamento dei suoi comandi e indirizzi, il che significa che per inserire il comando o l'indirizzo, è sufficiente fare clic e trascinarlo dal menu nella posizione desiderata, quindi rilasciarlo.

L'immagine in alto mostra i comandi di base, gli unici utilizzati da questo set sono i primi cinque. In ordine da sinistra a destra sono:

Inserisci nuovo piolo.

Inserisci ramo

Inserisci Esamina se chiuso

Inserisci Esamina se aperto

Inserisci Uscita Eccita

Il secondo set di comandi, direttamente sotto la prima immagine è il set di timer, l'unico comando utilizzato da questo set in questo programma sarà "TON" o Timer On.

Le tre immagini in basso mostrano le tabelle Timer, Output e Binary e dove possono essere posizionate nel menu sul lato sinistro dello schermo.

Nella tabella timer, TT si riferisce a "Timer Timing", il che significa che il bit sarà abilitato quando il timer sta cronometrando. DN sarà abilitato quando il timer raggiunge il tempo preimpostato.

Gli indirizzi dei bit binari e di output per questo programma sono tutti nella riga superiore della tabella, a partire da 0 sul lato destro.

Passaggio 5: comprensione del PLC

Per cominciare, ci sono molti modi per programmare un dato ramo di un PLC per ottenere lo stesso risultato, alcuni sono più efficienti per il processore, altri sono più facili da risolvere quando si verificano problemi lungo la strada.

Gli ingressi sono collegati a interruttori, che possono essere qualsiasi cosa che può essere commutata tra uno stato acceso o spento quando si verifica il risultato desiderato dall'attivazione dell'interruttore. Possono variare da un sensore a ultrasuoni a un sensore tattile fino a un pulsante.

Le uscite sono collegate a elementi che devono essere attivati o disattivati, come relè, contatti di avviamento del motore o luci.

Timer e Binary sono bit interni che vengono conteggiati all'interno del programma e non hanno connessioni esterne.

Per il programma semaforo verranno utilizzate solo le uscite, il timer e le porzioni binarie del PLC.

Passaggio 6: progettazione del programma

Per programmare il PLC, iniziare creando 7 "rug" o linee all'interno del programma.

L'assegnazione degli indirizzi può essere eseguita con lo stesso metodo di trascinamento della selezione. Gli indirizzi O corrispondono alle uscite, gli indirizzi B al binario e gli indirizzi T al timer. I loro menu possono essere aperti facendo doppio clic sul nome nel menu a discesa sul lato sinistro dello schermo.

Sui tre pioli inferiori, inserire un interruttore "Esamina se chiuso" sul lato sinistro e uno "Energizzazione uscita" sul lato destro di ciascuno dei pioli. In ordine decrescente, designare "Output Energizes" su O:0/0, O:0/1 e O:0/2 e "Examine if Closed" passa a T4:0/TT, T4:1/TT e T4:2/TT.

Sul secondo piolo dall'alto, inserire un "Output Energize" sul lato destro del piolo e designarlo a B3:0/0.

Sui tre pioli rimanenti, inserire un timer "Timer On" sul lato destro di ciascuno e assegnarli in ordine decrescente come T4:0, T4:1 e T4:2.

Sul primo piolo, inserisci due "rami" sul lato sinistro del piolo e inserisci uno "Esamina se aperto", assegnato a B3:0/0 in uno di questi rami. Nelle altre due righe create dai rami, inserire su ciascuna uno switch “Esamina se Chiuso” e assegnarne uno a T4:1/DN e l'altro a T4:0/TT.

Sul terzo e quarto piolo, inserire un "ramo" sull'ingresso di ciascuno, con uno switch "Esamina se chiuso" su ciascuna linea da essi creata. Sul terzo piolo, assegnare gli interruttori a T4:2/DN e T4:1/TT. Sul quarto piolo, assegnare gli interruttori a T4:0/DN e T4:2/TT.

Il primo timer è la durata del tempo in cui la luce rossa rimarrà accesa, il secondo timer corrisponde alla luce gialla e il terzo alla luce verde. Per questo esempio sono stati utilizzati incrementi di tempo di 10 secondi, 2 secondi e 8 secondi.

Per avviare il programma, fai clic sulla casella a discesa che dice "OFFLINE" nell'angolo in alto a sinistra del programma e seleziona "Download". Fare clic sugli avvisi, accettarli e il PLC inizierà a eseguire il programma.

Passaggio 7: comprensione del programma

In qualità di tecnico, comprendere la logica utilizzata da qualcuno durante la progettazione del programma è importante per capire come risolvere i problemi del programma quando si verificano problemi.

Il PLC legge dall'alto verso il basso, e senza un comando per avviare il programma, che generalmente si ottiene azionando un ingresso, il timer non si avvia.

Invece, il programma è stato progettato in modo che l'indirizzo binario B3:0/0 sia naturalmente disattivato. Viene letto il primo piolo, e poiché Esamina se aperto è indirizzato a B3:0/0, il timer con luce rossa, T4:0, inizierà il cronometraggio. Sul secondo piolo, B3:0/0 viene commutato nel suo stato on e vi rimarrà per tutta la durata del programma in modo che il timer T4:0 non sia sempre attivo.

Il timer T4:0 rimane cronometrato per 10 secondi a causa dell'interruttore Esamina se chiuso indirizzato a T4:0/TT è chiuso quando il timer sta cronometrando. Quando il timer raggiunge i 10 secondi e ha terminato il cronometraggio, il bit T4:0/DN viene attivato, avviando il timer T4:2 e poiché il timer 4:0 è terminato, il bit T4:0/TT non è più attivo, facendo in modo che il timer reimposti il suo valore accumulato a 0. Il timer T4:2 completa questo stesso ciclo, avviando il timer T4:1 al completamento del suo timer e ripristinandolo, e il timer T4:1 riavviando il ciclo al timer T4:0.

Gli ultimi tre pioli stanno semplicemente dicendo al PLC di accendere le luci quando il timer corrispondente sta cronometrando.