عنوان :

پروژه طراحی برنامه اتوماسیون ۶ سیلو بطور اتوماتیک

تعداد صفحات : ۱۰۳

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

مقاله حاضر شامل بخش های مقایسۀ سیستمهای کنترل در گذشته وحال، PLC و آشنایی با PLC های ساخت شرکت omran، سخت افزار PLC، فضای حافظه، مقدمه ای بر cx – PROGRAMMER، تخصیص آدرس ورودی / خروجی، آماده کردن PLC برای برنامه نویسی، دستورالعمل ها و مثال طراحی اتوماسیون خاک گیری سیلوها   می باشد.

در بخش دوم به معرفی توابع مختلف PLC که در موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد ، می پردازیم :

منطقی   ارتباط بین حالت ورودیها با توجه به یک ترتیب تعیین شده برای کنترل

Logic    خروجی ها

مثال : با زدن کلید و یا کشیدن زنجیر لامپ روشن خواهد شد.

زمانی     وقفۀ زمانی که با شروع یک اتفاق معین ، مانند بسته شدن یک کنتاکت

Timing     برای ایجاد محدودیت زمانی معین به کار می رود.

مثال : موتور پمپ بعد از فشردن کلید Start به مدت ۲ دقیقه کار می کند.

شمارشی محاسبه کل و مجموع یک رویداد تکراری برای محدود کردن آن به

Counting تعداد از پیش تعیین شده .

مثال : شمارش تعداد قرصها در هر بطری ، شمارش محصولات پذیرفته   نشده.

ترتیبی  تعیین ترتیب اجراء رویدادها در یک فرآیند و یا یک دستگاه .

Sequencing مثال : یک میز گردان باید قطعه ای را بار کند، سوراخ کند ،

سوراخ ایجاد شده را مته زده ، لبه های قطعه را پلیسه گیری کند و قطعه را تحویل دهد.

ریاضی     برای محاسبۀ اندازه ، مسافت ، سرعت ، درصد و غیره به کار می رود.

Math      مثال : برای به دست آوردن بازدۀ دستگاه در مبنای درصد ، باید تعداد   محصولات بازگشتی را به کل محصولات تقسیم کرده و در ۱۰۰ ضرب کرد.

ذخیرۀ داده ها   ثبت داده ها در یک دورۀ زمانی مشخص برای مرور و بازبینی

Data Storage        داده های گذشته .

مثال : آزمایش داده ها برای فشار و دمای یک فرآیند.

تعمیر و نگهداری    امکانات عیب یابی سیستم ، همچنین امکانات عیب یابی یک

Maintenance       فرآیند یا دستگاه و زمانبندی برای تعریف خطا.

مثال: تعیین تعداد آلارمهای دستگاه و یا خطاهای سخت افزاری سییتم، اگر رفت و برگشت سیلندر بیشتر از ۵ ثانیه به طول بینجامد ، این نشان دهندۀ وجود نشتی در سیلندر خواهد بود.

ارتباطات     انتقال داده ها و یا دریافت داده بین PLC و عناصر موازی متصل به آن.

Communication      مثال : جمع آوری اطلاعات از یک ترازوی وزنی و یا

واژه های کلیدی: توابع PLC ، سخت افزار، فضای حافظه، طراحی اتوماسیون خاک گیری سیلوها   

فهرست مطالب

۱-۱    رله     ۱
۱-۲    PLC     ۲
مقدمه ۲- PLC    ۴
۲-۱- توابع PLC     ۴
۲-۲- بلوک دیاگرام ساختمان PLC     ۶
۳- آشنایی با PLC های ساخت شرکت omran     ۱۴
۳-۱- PLC فشرده (COMPACT PLC SERIES) قابلیت پذیرش خروجی / ورودی ۳۲۰     ۱۴
۳-۲- PLC ماژولار(MODULAR  PLC SERIES) قابلیت پذیرش خروجی / ورودی ۲۵۰۰     ۱۵
۳-۳- RACK  PLC  (RACK PLC  SERIES) قابلیت پذیرش خروجی / ورودی ۵۰۰۰     ۱۶
۴- سخت افزار PLC     ۱۷
۴-۱- سری CJ     ۱۷
۴-۱-۱- نمای بسط داده شده     ۱۷
۴-۱-۲- واحد CPU     ۱۸
۴-۱-۳- واحد جزییات CPU     ۱۸
۴-۱-۴- نمایشگرهای LED     ۱۹
۴-۱-۵- تعریف دیپ سوئیچ     ۲۱
۴-۲- سری CS     ۲۲
۴-۲-۱ نمای بسط داده شده     ۲۲
۴-۲-۲- واحد CPU     ۲۳
۴-۲-۳- واحد جزییات CPU     ۲۳
۴-۳- کارت های ورودی / خروجی     ۲۴
۴-۳-۱-اطلاعات کلی کارتهای ورودی / خروجی     ۲۴
۵- فضای حافظه     ۲۷
۵-۱- تعریف فضای داده ها     ۲۷
۵-۱-۱ ناحیۀ CIO ( common Input / Output Area)     ۲۷
۵-۱-۲- ناحیۀ W (work Area)     ۲۸
۵-۱-۳- ناحیۀ H (Holding Area)     ۲۹
۵-۱-۴- ناحیۀ A Auxiliary Area))     ۳۰
۵-۱-۵- ناحیۀ D (Data Memory Area)     ۳۱
۵-۱-۶- ناحیۀ E Extended Data Memory Area))     ۳۲
تعیین آدرسهای ناحیۀ E     ۳۳
مشخص کردن بانک و آدرس مورد نظر در آن بانک     ۳۴
۵-۱-۷- ناحیۀ تایمر (Timer Area )    ۳۴
۵-۱-۸- ناحیۀ کانتر (Counter Area)     ۳۷
۵-۱-۹- فلگهای وضعیت     ۳۸
۵-۱-۱۰- پالسهای زمانی     ۳۹
۵-۱-۱۱- ناحیۀ Tk (Task Flag area)     ۴۰
۵-۱-۱۲- ناحیۀ IR (Index Register)     ۴۰
۵-۱-۱۳- ناحیۀ DR (Data Register)     ۴۱
۵-۲- نقشۀ حافظه     ۴۱
۶- مقدمه ای بر cx – PROGRAMMER     ۴۲
۶-۱- آماده شدن برای کار با  cx – PROGRAMMER     ۴۳
۶-۲-بخش امکانات با کار MEMORY     ۴۴
۶-۲-۱-داده های باینری        ۴۵
۶-۲-۲-داده های هگزا دسیمال    ۴۵
۶-۲-۳-داده های BCD     ۴۶
۶-۲-۴-داده های دسیمال     ۴۷
۷-تخصیص آدرس ورودی / خروجی     ۴۸
۷-۱- ورودی / خروجی های اصلی     ۴۸
۷-۲-کارت ورودی و خروجی اصلی     ۵۴
۷-۳-اختصاص آدرس به کارتهای ویژۀ ورودی / خروجی     ۵۵
۷-۳-۱-چگونگی تخصیص word     ۵۶
۷-۴-ایجاد جدول ورودی / خروجی     ۵۸
۷-۴-۱-تعریف جدول ورودی / خروجی به صورت خودکار در زمان راه اندازی            PLC 58
۷-۴-۲-تعریف جدول ورودی / خروجی توسط کاربر     ۵۹
۷-۵-تعیین اولین WORD هر  PACK     ۶۱
۷-۵-۱-اولین تنظیم word هر دهی آدرس برای  RACK توسط CX-programmer62
۷-۶-اندوختن WORD     ۶۳
۸- آماده کردن PLC برای برنامه نویسی     ۶۴
۸-۱-برقراری ارتباط     ۶۴
۸-۱-۱-با ارتباط برقراری PLC     ۶۵
۸-۱-۲-برنامۀ کنترل     ۶۶
۸-۱-۳-دستورالعملهای اولیه     ۶۶
کنتاکتها     ۶۷
کویل ها     ۶۷
وارد کردن کنتاکتها و کویل ها     ۶۸
آدرس دهی کنتاکتها و کویل ها     ۷۰
آدرس دهی با استفاده از نام     ۷۰
آدرس دهی با استفاده از آدرسهای ورودی/ خروجی     ۷۱
۸-۲ نوشتن برنامه نردبانی     ۷۱
۸-۲-۱-ایده های اولیۀ برای نوشتن برنامه نردبانی     ۷۱
۸-۲-۲-ممنوعیت های موجود در برنامه نویسی     ۷۳
۸-۲-۳-عملکرد مدل های PLC     ۷۵
مد برنامه (PROGRAM Mode)     ۷۵
مد نمایش ( MONITOR Mode)     ۷۶
مد اجرا (RUN Mode)    ۷۶
۹-دستورالعمل ها     ۷۷
۹-۱-دستور LD:LOAD     ۷۷
۹-۱-۱-نماد در برنامۀ نردبانی     ۷۷
۹-۱-۲-دستور عملکرد شرح LD     ۷۷
۹-۲-دستور AND     ۷۸
۹-۳-دستور OR     ۷۸
۹-۴-دستور NOT     ۷۹
۹-۵-تایمر دستور :TIM     ۸۰
۹-۵-۱-نماد تایمر در برنامۀ نردبانی     ۸۰
۹-۵-۲عملگرهای دستور تایمر    ۸۰
۹-۵-۳-مشخصات عملگرهای تایمر    ۸۱
۹-۵-۴-شرح عملکرد تایمر    ۸۱
۹-۵-۵-فلگهای دستور تایمر    ۸۲
۹-۵-۶-نکات قابل توجه در مورد دستورالعمل تایمر    ۸۳
۹-۵-۷-مثال از دستور تایمر    ۸۳
۶-۹-شمارنده / کانتر دستور :CNT     ۸۴
۹-۶-۱-نماد کانتر در برنامه نویسی نردبانی    ۸۴
۹-۶-۲-عملگرهای دستور شمارنده     ۸۴
۹-۶-۳-مشخصات عملگرهای شمارنده     ۸۵
۹-۶-۴-شرح عملکرد شمارنده     ۸۵
۹-۶-۵-فلگهای دستور کانتر    ۸۶
۹-۶-۶-نکات قابل توجه در مورد دستورالعمل کانتر    ۸۶
۹-۷-دستور KEEP : KEEP(011)      ۸۸
۹-۷-۱-دستور نماد     KEEP(011) برنامه نویسی نردبانی     ۸۸
۹-۷-۲-دستور عملگر مشخصات  KEEP     ۸۹
۹-۷-۳-دستور عملکرد شرح KEEP    ۸۹
۹-۷-۴-دستورالعمل مورد در توجه قابل نکات KEEP     ۹۲
۹-۷-۵-دستور از مثال KEEP    ۹۲
۹-۸-دستورهای RESET,SET : RESET , SET     ۹۳
۹-۸-۲-مشخصات عملگر دستور RESET , SET     ۹۳
۹-۸-دستور عملکرد شرح    ۳- RESET,SET      ۹۴
۹-۸-۴-نکات قابل توجه در مورد دستورالعملهای RESET , SET     ۹۴
۱۰- مثال طراحی اتوماسیون خاک گیری سیلوها     ۹۸
۱۰-۱-توضیح عملکرد پروژه                                                               ۹۸
۱۰-۱-۱برنامه PLC
۱۰-۱-۲-برنامه HMI

مقایسۀ سیستمهای کنترل در گذشته وحال

رله ها

تا اواسط دهۀ ۱۹۷۰ بسیاری از سیستمها توسط رله هایی که در تابلوهای کنترل بزرگ قرار داشتند ، کنترل می شدند . این رله ها معمولاً میزان قابل توجه ای گرما تولید می کردند ، همچنین مصرف انرژی زیادی داشتند و با ولتاژهای سطح بالا کار می کردند.

سیستمهای کنترل رله ای برای مهندسین و کارشناسان فنی مشکلات زیادی ایجاد می کردند . اتصالات سیم بندی شده معمولاً خیلی زیاد و به هزاران اتصال می رسید ، این موضوع منجر به وجود آمدن مشکلات زیادی به هنگام از دست دادن یکی از اتصالات می شد . تایمرها به صورت پنوماتیکی بوده و به همین دلیل نیاز به تنظیمات دستی دوره ای داشتند که این امر باعث ایجاد مشکلاتی برای مهندسین می شد.

به دلیل اینکه رله ها یک عنصر مکانیکی هستند ، روشن و خاموش شدن کویل رله ها به آهستگی صورت می گرفت و همچنین زمان لازم برای عملکرد رله بسته به نوع آن متفاوت بود. این مشکل دیگری بود که در سیستمهای رله ای وجود داشت . از لحاظ مکانیکی نیز رله ها نیاز به نگهداری دوره ای برای تمیز کردن کنتاکتها و یا تعویض کامل رله ها داشته اند. همچنین با توجه به محدودیت تعداد کنتاکتهای موجود در رله ها باید برای دستیابی به کنتاکتهای بیشتر از رله ها به صورت موازی استفاده می شده است.

ایجاد تغییرات به منظور تغییر در منطق عملکرد سیستم کنترل نیاز به جا به جایی و یا برداشتن بعضی از سیمهای سیم بندی شده داشت که این امر نیز منجر به اشتباهات زیادی می شده است . تغییرات ایجاد شده در سیم بندی نیز معمولاً جایی به ثبت نمی رسید که باعث افزایش مشکلات در هنگام رفع اشکال مدار می شده است. رفع اشکال نیز با مشکلات زیادی همراه بود که شامل اندازه گیری ولتاژها ، خواندن اسناد مربوط به تابلو کنترل ، بیرون کشیدن سیمها از تابلو کنترل و دنبال کردن سیمها برای پیدا کردن قطعی و یا مشکلات در مسیر سیم کشی می شد . منطق کنترل نیز به شکل منطق نردبانی رله ای (RLL) ترسیم می شده است . که در این روش ستون های عمودی نشان دهندۀ مسیر قدرت مدار منطقی و پله های افقی نیز نشان دهندۀ منطق رله ای کنترل دستگاه بوده است.

PLC ها

کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC) برای رفع و یا کاهش استفاده از رله ها طراحی شده اند. PLC ها باعث کاهش سایز تابلوهای کنترل و همچنین انرژی مصرفی سیستمهای کنترل شده اند. در PLC های قدیمی برای جلوگیری از سیم بندی دوبارۀ سیستمهای رله ای که با ولتاژهای سطح پایین کار می کردند از ولتاژ ۱۲۰VAC استفاده شده است.

عناصر ورودی به یک نقطه اتصال در PLC متصل می شوند. از دست دادن اتصالات و قطعی آنها همچنان به عنوان مشکل باقی مانده است ولی با استفاده از  PLC تعداد اتصالات به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کرده است . تایمرها و شمارنده های موجود در PLC الکترونیکی بوده و بسیار با ثبات تر از نوع پنوماتیکی قدیمی می باشند. امروزه تایمرهای PLC به طرز باور نکردنی دقیق هستند به طوری که قابلیت محاسبۀ زمان با دقت بسیار بالا را دارا می باشند.

با استفاده از فناوری ترانزیستور در PLC ها بسیاری از محدودیت های مکانیکی که در سیستمهای رله ای وجود داشته است برطرف شده است . برای اتصال بسیاری از خروجی های PLC به بارهای خارجی هنوز از رله ها استفاده می شود. این رله ها در ساختار داخلی PLC دارای تعداد نامحدودی کنتاکت برای استفاده در برنامه نویسی هستند.بنابراین یک PLC می تواند جایگزین هزاران هزار رله ولی در فضایی کوچک باشد.

برنامه نویسی مجدد به جای تغییر در سیم بندی سیستم ، برای تغییر منطق عملکرد سیستم کنترل استفاده می شود. رفع اشکال با استفاده از عناصر برنامه نویسی که در عملکرد منطقی برنامه دیده می شود انجام می گیرد . این روش بسیار ساده تر از دنبال کردن سیمها و یا تست کردن کنتاکت رله ها می باشد.

بسیاری از متخصصان برق برای خواندن منطق RLL برای نصب و رفع اشکال سیستمهای کنترل رله ای دوره دیده اند. این امر باعث شده تا در زبان برنامه نویسی PLC با الهام از منطق رله ای ، از همان دید برنامه نویسی با منطق رله ای استفاده شود ، که نمونۀ بارز آن زبان برنامه نویسی نردبانی می باشد .

مقدمه ای دربارۀ PLC

۲-۱- توابع PLC

در این بخش به معرفی توابع مختلف PLC که در موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد ، می پردازیم :

منطقی   ارتباط بین حالت ورودیها با توجه به یک ترتیب تعیین شده برای کنترل

Logic    خروجی ها

مثال : با زدن کلید و یا کشیدن زنجیر لامپ روشن خواهد شد.

زمانی    وقفۀ زمانی که با شروع یک اتفاق معین ، مانند بسته شدن یک کنتاکت

Timing    برای ایجاد محدودیت زمانی معین به کار می رود.

مثال : موتور پمپ بعد از فشردن کلید Start به مدت ۲ دقیقه کار می                    کند.

شمارشی    محاسبه کل و مجموع یک رویداد تکراری برای محدود کردن آن به

Counting  تعداد از پیش تعیین شده .

مثال : شمارش تعداد قرصها در هر بطری ، شمارش محصولات پذیرفته    نشده.

ترتیبی   تعیین ترتیب اجراء رویدادها در یک فرآیند و یا یک دستگاه .

Sequencing    مثال : یک میز گردان باید قطعه ای را بار کند، سوراخ کند ،

سوراخ ایجاد شده را مته زده ، لبه های قطعه را پلیسه گیری کند و    قطعه را تحویل دهد.

ریاضی     برای محاسبۀ اندازه ، مسافت ، سرعت ، درصد و غیره به کار می رود.

Math    مثال : برای به دست آوردن بازدۀ دستگاه در مبنای درصد ، باید تعداد      محصولات بازگشتی را به کل محصولات تقسیم کرده و در ۱۰۰ ضرب کرد.

ذخیرۀ داده ها     ثبت داده ها در یک دورۀ زمانی مشخص برای مرور و بازبینی

Data Storage   داده های گذشته .

مثال : آزمایش داده ها برای فشار و دمای یک فرآیند.

تعمیر و نگهداری     امکانات عیب یابی سیستم ، همچنین امکانات عیب یابی یک

Maintenance فرآیند یا دستگاه و زمانبندی برای تعریف خطا.

مثال: تعیین تعداد آلارمهای دستگاه و یا خطاهای سخت افزاری سییتم،

اگر رفت و برگشت سیلندر بیشتر از ۵ ثانیه به طول بینجامد ، این نشان

دهندۀ وجود نشتی در سیلندر خواهد بود.

ارتباطات       انتقال داده ها و یا دریافت داده بین PLC و عناصر موازی متصل به آن.

Communication    مثال : جمع آوری اطلاعات از یک ترازوی وزنی و یا

دستگاه خوانندۀ کد میله ای .

۲-۲- بلوک دیاگرام ساختمان PLC

به دست آوردن داده ها برای PLC :

دادۀ دیجیتال سیگنالهای روشن / خاموش دیجیتال و یا گسسته .

مثال : شستی ها (push Buttons) ، لیمیت سوئیچ ها

(Limit Switches) ، سنسورهای مجاورتی

(proximity Switches) سنسورهای نوری.

دادۀ آنالوگسیگنالهای متغیر نشان دهندۀ همۀ حالتهای بین دو مقدار

مینیمم و مازیمم.

مثال : سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی آمپر از یک سنسور سنجش وزن، سیگنال

۰ تا ۱۰ ولت نشان دهندۀ فشار و یا سیگنال نشان دهندۀ دما از یک   ترموکوپل.

منبع تغذیۀ خارجی   تأمین کنندۀ تغذیۀ مدارات ورودی .

مثال: ۱۲ VDC,24VDC,220VAC,10VAC

بخش ورودی   اتصالات فیزیکی بین عناصر ورودی و PLC

مثال: شستی ها به عنوان عناصر ورودی به ترمینالهای ورودی

CSIW  بسته می شود.

پردازش اطلاعات :

زمانیکه PLC ورودیها را بررسی می کند ، قبل از تجدید کردن (Refresh) حالت خروجی ها به پردازش اطلاعات می پردازد. برنامۀ ذخیره شده در PLC شامل دستورالعملهایی است که چگونگی عملکرد دستگاه را تعیین می کند.

CPU     واحد پردازش مرکزی که از یک یا چند ریزپردازنده تشکیل شده است که وظیفۀ نظارت بر همه فعالیت های PLC را بر عهده دارد. از جمله وظایف اولیه CPU بررسی ورودیها، اجرای برنامه و تجدید حالت خروجی ها می باشد. وظایف دیگری از جمله بررسی سلامت دستگاه از لحاظ سخت افزاری ، برقراری ارتباطات سریال با عناصر خارجی که به صورت سریال به PLC متصلند نیز بر عهدۀ واحدCPU می باشد.

حافظه   این قسمت بخش ذخیره سازی PLC است که برای ذخیره کردن

برنامۀ کاربر و داده ها به کار می رود.

منبع تغذیه   منبع تغذیه تأمین کنندۀ تغذیۀ CPU و حافظه می باشد. که معمول  ولتاژ ۵ VDC مدارات منطقی و ۲۴VDC تغذیه مدارات الکترونیکی  کارت های ورودی و خروجی را تأمین می کند.

حافظۀ ورودی  تغییرات حالتهای عناصر ورودی متصل به PLC را ثبت می نماید.

حافظۀ خروجی   مقادیر پردازش شده در حافظه مربوط به خروجیها ثبت می شود.

 فرستادن داده ها به خروجی :

بخشهای خروجی وظیفۀ ارسال داده های دیجیتال و آنالوگ را به دنیای خارج PLC برای روشن کردن موتورها ، روشن کردن لامپها ، فرمان دادن به سولنوئیدها و …. بر عهده دارند.

دادۀ دیجیتال   سیگنالهای روشن / خاموش دیجیتال و یا گسسته   مثال » سولنوئیدها ، رله های واسط ، موتورها ، لامپها .

دادۀ آنالوگ     سیگنالهای متغیر نشان دهندۀ همۀ حالتهای بین دو مقدار مینیمم و   ماکزیمم.

مثال : سیگنال ۴  تا ۲۰  میلی آمپر برای کنترل دما ، سیگنال ۰ تا   ۱۰ ولت برای کنترل سرعت.

منبع تغذیۀ خارجی     تأمین کنندۀ تغذیۀ مدارات خروجی.

مثال : ۱۲VDC,24VDC,220VAC,120VAC

بخش خروجی    اتصالات فیزیکی بین PLC و عناصر خروجی .

مثال: ترمینالها خروجی CSIW که به یک سولنوئید بسته می شوند.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .