PLC feladatok 1. feladat Csillag-delta kapcsolás. Egy ipari berendezés vezérléséhez PLC programot kell készíteni. A működéshez a hidraulikus rendszerben az üzemi nyomást az M1 háromfázisú aszinkronmotorral hajtott szivattyú biztosítja csillagkapcsolásban. A motor túláramvédelmét Th1 hőrelé biztosítja, a megfelelő olajnyomást pedig a P nyomáskapcsoló jelzi. Az indítás a Be, a leállítás pedig a Ki nyomógombokkal történik. A fő hajtómotor (M2) indítása és megállítása is nyomógombokkal történik (START, STOP), de csak akkor indítható, ha már működik a hidraulikus rendszer és van megfelelő nyomás. Ennek a motornak a túláramvédelmét a Th2 hőrelé látja el. Induláskor a motor 5 s-ig csillagban van (Ky), majd átkapcsol deltába (K ) A motor tekercseinek táplálása a K mágneskapcsoló érintkezőin keresztül történik. A kapcsolást úgy kell megvalósítani, hogy még véletlenül se fordulhasson elő, hogy mindkét üzemmód egyidőben működhessen. (keresztretesz). A berendezés irányítópultján van egy VÉSZSTOP is, amelynek működtetésekor a főmotornak azonnal, a hidraulikának 3s elteltével kell leállnia. A hidraulikus rendszer megfelelő működését (van nyomás) az L zöld lámpa jelzi. Üzemzavar esetén a V piros lámpa villog. Készítse el az alábbi feladatokat: A motorok bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC 2. feladat Szállítószalag kézi és automatikus működtetése. A kézi működtetésű főkapcsoló (FK) egy olyan mágneskapcsolót (MK) működtet, mely biztosítja a szállítószalagot működtető motor és egyéb villamos berendezések háromfázisú táplálását. Kézi üzemmódban az indítás és megállítás nyomógombokról történik. Az üzemmódok közötti átkapcsolás (nyitó-záró kapcsolóval) csak leállított állapotban történhet. Automata üzemmódban a szállítószalag két végén található érzékelők (E 1, E 2 ) indítják, illetve állítják meg a szalagot. E 1 elindítja, E 2 pedig megállítja a szalagot, ha újabb érkező tárgyat nem érzékel E 1. Vagyis E 2 csak akkor kapcsolhatja ki a szalagot, ha már az utolsó tárgy is elérkezett E 2 -höz. Az E 2 érzékelő egy olyan számlálót is működtet, amely a számolja a munkadarabokat egészen addig, ameddig a főkapcsolóból le nem állítjuk a rendszert. A motor hőrelés védelemmel van ellátva, amely le kell állítsa a szalagot kézi és automata üzemmódban egyaránt. A hőrelé bekapcsolása egy piros színű villogó visszajelző lámpán (VL) látható kell legyen. Amikor a szalag működik, a zöld lámpa folyamatosan világít. Feladatok:
3. feladat Automatikus parkolóház. 1 2 Forrás: http://www.easyveep.com A sorompók (1. behajtás, 2. kihajtás) alaphelyzetben automatikus üzemmódban dolgoznak, de lehetőség van kézi működtetésre is. Kézi üzemmód: Nyitás (FEL1, FEL2), zárás (LE1, LE2) kulcsos nyomógombokról történik és végállás-kapcsolók (F1, F2, L1, L2) állítják meg. Automata üzemmódban az E1 érkezésérzékelő nyitja, a sorompót miután a BE1 nyomógombbal jegyet kértünk. Áthajtás után az 1. sorompó 3s után lezár. A kihajtás csak akkor lehetséges, ha kifizettük a parkolást és E2 azonosítja a rendszámot. Áthajtás után a 2. sorompó is lezár késleltetés nélkül. A nyitott és zárt állapotokat zöld és piros jelzőlámpák jelzik. A lámpa mindkét sorompónál mindaddig piros, amíg sorompó egészen fel nem emelkedett. Itt átkapcsolnak a zöld lámpák és addig világítanak, míg a sorompók meg nem indulnak lefelé. (újra pirosra vált). A garázs 100 férőhelyes. A bejáratnál egy kijelzőnek mutatnia kell a szabad helyek számát. (A kijelző elkészítése nem része a feladatnak, csak a szám.) A sorompókat állandó mágneses egyenáramú motorok működtetik 24V egyenfeszültségről. (M1, M2) A motorok bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC
4. feladat Munkadarab válogatás Egy kézi működtetésű főkapcsoló (FK) egy olyan mágneskapcsolót (K) működtet, mely biztosítja a szállítószalagot működtető motor és egyéb villamos berendezések háromfázisú táplálását. A szállítószalagon kicsi és nagyméretű munkadarabokat válogatnak. k 1 érzékeli a kicsiket, n 1 pedig a nagyokat. Érzékelés után a szalag elágazik két irányba, az L terelőlemez pedig a kicsiket K irányba, a nagyokat N irányba tereli. A szalag végein dobozokba gyűjtik a munkadarabokat. A kicsikből 16, a nagyokból 10 darab kerülhet egy dobozba. A számlálást a k 2 és n 2 érzékelők segítik. (k 2 a kicsiket, n 2 a nagyokat) Amikor egy doboz megtelik, a szalag megáll 20 másodpercre (addig a dobozt kicserélik), és kigyullad az L k (kicsi doboz megtelt), vagy az L n (nagydoboz megtelt) lámpa, majd automatikusan újraindul. A lámpák csak addig világítanak, amíg áll a szalag. A szalagot az MK mágneskapcsoló által működtetett motor hajtja. A motor START gombra indul. Megállítani vészhelyzet esetén a STOP gombbal lehet. Az L terelő lemezt egy rugó ellenében működő elektromágnes működteti, amely alaphelyzetben (nincs működtetve) K (kicsik) irányba tereli a munkadarabokat. Műszak végén (FK lekapcsolása előtt) egy kijelzőn ki kell írni, hogy hány kicsi és nagy munkadarab lett becsomagolva. START STOP k 2 K 16 k 1 L k L n 1 L n MK n 2 N 10
5. feladat Közlekedési jelzőlámpa-rendszer működtetése. Biztonsági okokból a lámparendszer indítását úgy kell megvalósítani, hogy az üzembe helyezést követően a lámpák 10 s-ig SÁRGA-VILLOGÓ üzemmódban működjenek, majd minden irányból 30s-ig pirosat mutassanak. Ezt követi a normál működés úgy, hogy az egyik irány piroson marad, míg a másik kezdi a működést. Normál üzemmódban a PIROS lámpa 20 s-ig világít, majd követi a SÁRGA 1,5 s-ig, utána pedig a ZÖLD 15 s-ig. A zöld lámpát ismét a sárga követi, 2 s időtartamig. A biztonságos működés érdekében a két irány lámpái úgy kell szinkronizálni, hogy amikor az egyik irány PIROS üzeme kezdődik, a másik irány is még 1,5s-ig pirosat mutasson. Üzemzavar esetén, (üzemzavar érzékelő aktív) a ciklikus működés megszakad, és SÁRGA-VILLOGÓ üzemmódba lép, amikor a sárga lámpa 1 s-ig világít, 1 s-ig sötét. A zavar megszűnése után automatikusan visszaáll a ciklikus üzemmód. Programterv, változók címzése, gráfcet. Az érzékelő, a lámpák és a PLC A lámpák 230V-os váltakozó feszültségről működnek. 6. feladat Présgép működtetése. Egy présgép hidraulikus rendszerének szivattyúját a K mágneskapcsolón keresztül az M1 háromfázisú motor működteti, amely a START nyomógombra indul, STOP, vagy vészgombra megáll. A motor túláramvédelmét TH hőrelé biztosítja. A prés indítását biztonsági okokból úgy kell megoldani, hogy az egymástól 1,2 méter távolságra elhelyezett nyomógombokat (S1, S2) egyszerre, egyidőben legalább 1s-ig nyomva tartjuk (KÉTKEZES INDÍTÁS). Ezen kívül figyelembe kell vegyük, hogy alaphelyzetben (fent) van-e a prés, valamint a biztonsági fotocella (FB) nem jelez akadályt és van hidraulikus olajnyomás (p). A présfej le-fel mozgását KL és KF mágneskapcsolók által vezérelt hidraulikus szelepek működtetik. XF a fenti és XL a lenti helyzetérzékelők. A prés lenti helyzetben 1,2s-ig marad, majd automatikusan visszatér fenti alaphelyzetébe. Ha mozgás közben, bármikor a biztonsági fotocella akadályt jelez, vagy a vészkapcsolót benyomjuk, a prés azonnal megszakít minden más műveletet, alaphelyzetbe áll, lekapcsolja a hidraulikát és kigyullad a sárga villogó vészjelző lámpa. Vészjelzés után újraindítani csak a veszély elhárítása és a RESET gomb megnyomása után lehet.
7. feladat Egy ipari folyamat vízellátását az S mágnesszelepen keresztül egy T tartály biztosítja. A tartályba a vizet az M villanymotor által hajtott szivattyú tölti. A motor táplálása a KM mágneskapcsolón keresztül történik. A motornak akkor kell működnie, amikor az alacsony vízszínt érzékelő (LV) bekapcsol, de a vízoszlop magassága még nem érte el a magas vízszínt (HV) által érzékelt szintet, valamint indítható és megállítható kell legyen az MB illetve az MK nyomógombokból is. (Indítani nyílván csak akkor, amikor nincs tele a tartály, megállítani bármikor lehet.) A motor túláramvédelmét a TH hőrelé biztosítja. Biztonsági okokból a tartályban még van egy UT üres tartályérzékelő is, ennek érzékelési szintje az LV érzékelőé alatt van. Az S szelepet nyitni és zárni az SB illetve az SK nyomógombokkal lehet, vagy automatikusan 90 másodpercenként 30 másodpercig működtetve. Nyitni csak akkor, amikor nem üres a tartály. Üzemzavar esetén (túláram, vagy üres tartály) a VL lámpa világít.
8. feladat Rolós garázskapu vezérlése. A kapu nyitását vagy zárását kívülről is és belülről is lehet elvégezni. Kívülről az S1 kulcsos nyomógombbal lehet nyitni, zárni pedig az S4-el. Belülről az S0 nyomógombra nyílik, az S3- ra pedig záródik. Zárni mindkét esetben csak akkor lehet, ha az S7-es fénykapu nem jelez akadályt. Ha zárás közben érzékel akadályt, a kapu automatikusan újra nyitni fog. A vezérléshez tartozik még egy vészmegállító stop gomb, amellyel azonnal meglehet állítani a kapu bármilyen irányú mozgását. Kézi nyitás után a kapu 20 másodperc után automatikusan bezár, ha a kulcs ki van véve az S1 nyomógombból. A motor leállítása mindkét pozícióban végállás-kapcsolókkal történik. (S2 nyitva, S5 zárva) Ha a kapu mozgásban van egy sárga villogó lámpa jelzi ezt. A kaput háromfázisú aszinkronmotor működteti. Túláramvédelmét a Th hőrelé biztosítja. A vezérléshez az egyik fázisról veszünk le feszültséget.
9. feladat Gyűjtőszalag vezérlése Tanulmányozza a fenti áramút-tervet, amely egy gyűjtő szállítószalag klasszikus huzalozott vezérlését valósítja meg. Alakítsa át PLC-s vezérlésre az alábbiak szerint: Az áramút-terv alapján magyarázza el a ráhordó szalagok indítási feltételét (RS), a különböző nyomógombok, relék és mágneskapcsolók szerepét valamint a rendszer működését és védelmi funkcióit! Válasszon megfelelő PLC-t és készítse el a bekötési vázlatát szabványos jelöléseket használva! Felhasználva a változók címzését, írja fel a vezérlési állapotegyenleteket!
10. feladat Háromfázisú aszinkronmotor dinamikus fékezése Tanulmányozza a fenti áramút-tervet, amely egy háromfázisú aszinkronmotor egyenáramú fékezését valósítja meg. Alakítsa át PLC-s vezérlésre az alábbiak szerint: Írja le a háromfázisú aszinkronmotor egyenáramú dinamikus fékezésének elvét! Az áramút-terv alapján magyarázza el a rendszer működését, a különböző nyomógombok, relék és mágneskapcsolók szerepét valamint a rendszer védelmi funkcióit! Válasszon megfelelő PLC-t és készítse el a bekötési vázlatát szabványos jelöléseket használva! Felhasználva a változók címzését, írja fel a vezérlési állapotegyenleteket!
11. feladat A fenti szállítószalag rendszer három munkaasztal kiszolgálását végzi az alábbiak szerint: A szállítószalagot hajtó motor bármelyik asztalhoz tartozó nyomógombbal (0_NG, 1_NG, 2_NG) indítható. A munkadarabot letoló pneumatikus munkahengerek (HENGER_0; HENGER_1; HENGER_2) működése leállítja a motort. A munkahengereket monostabil üzemű mágnesszelepek (S_0; S_1; S_2) működtetik. A STOP nyomógomb működtetése bármikor leállíthatja a motor működését. Az adott nyomógomb működtetése bekapcsolja a hozzátartozó lámpát, amely azt jelzi, hogy melyik asztalhoz kell érkeznie a munkadarabnak. Bármelyik jelzőlámpa működése nem engedi a másik kettő bekapcsolását. A jelzőlámpákat a saját henger működése kapcsolja ki. A jelzőlámpákat a STOP gomb is kikapcsolhatja. Egy adott munkahenger 4 s-ig működik abban az esetben, ha a hozzá tartozó jelzőlámpa világít és a saját érzékelője is jelet ad. Bármelyik letolóhenger működése indítja a 4 s-os időzítőt. Végezze el a következő feladatokat:
12. feladat Fényjáték PLC-vel. Készítsen fényjátékot Mitsubishi FX PLC-vel az alábbi működés szerint: o S1 nyomógombra léptesse a kimeneteket (Y0-Y5, összesen hatot) balról jobbra, úgy, hogy az első kimenet (Y0) azonnal legyen aktív, a soron következő (Y1) 2,5 s-ra, a következő kimenetek 2; 1,5; 1 illetve az utolsó 0,5 s-ra, legyen aktív az előzőhöz képest. A működés folyamatos legyen, míg az S3 nyomógombot nem működtetjük. o S2 nyomógombra léptesse folyamatosan, másodpercenként egymás után balról jobbra de csak a páros kimenetek, majd a páratlan kimenetek, ugyancsak másodpercenként. Leállítani bármikor S3-ra lehet. o S1, S2 nyomógombok együttes működtetésére másodperces ütemezéssel villogjon háromszor az első három kimenet, majd a következő három ugyancsak másodpercenként háromszor, folyamatosan. Leállítás S3-al. o Az üzemmódok közötti átkapcsolás csak nyugalmi helyzetben legyen lehetséges. Elkészítendő: Programterv, gráfcet, változók címzése. A kimenetekre kötött LED-ek villamos kapcsolási rajza szabványos jelölésekkel 24V egyenáramról táplálva és a PLC bekötési vázlata.