Řadič automatického kotle

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Řadič automatického kotle"

Vojtěch Zeman
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Řadič automatického kotle Domovská URL dokumentu: Zdrojové kódy LOGO! programu Obsah ŘÍZENÍ AUTOMATICKÉHO KOTLE... 2 A) ŘEŠÍME JAKO ŘADIČ... B) REALIZACE ŘÁDIČE V LOGO!...4 C) REALIZACE V LOGICE...5 Princip dekompozice...5 Elektromechanická analogie...5 Elektronická realizace řadiče pomocí dekompozice...6 ŘÍZENÍ AUTOMATICKÉHO KOTLE S POJISTKOU PROTI ÚNIKU VODY... 7 A) ŘADIČ S VĚTVENÍM...8 B) SCHÉMA PRO LOGO!...9 C) ÚPRAVA PŘEDCHOZÍ REALIZACE PRO LOGIKU...10 ŘÍZENÍ AUTOMATICKÉHO KOTLE JAKO AUTOMAT NA GALU X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

2 Řízení automatického kotle Navrhněte řídicí obvod, který automaticky napustí kotel po stisknutí tlačítka START a ohřeje jeho obsah. Když se voda začne vařit, řídicí obvod vypne topení a zvonkem přivolá obsluhu. Když obsluha potvrdí svůj příchod tlačítkem CLOVEK, řízení přejde do výchozího stavu a opět čeká na signál START. Vstupy: START PLNY VAR CLOVEK zahájení cyklu kotel napuštěný voda se vaří konečně přišla obsluha Výstupy: VODA OHEN ZVON napouštění vody topíme pod kotlem zvonek na obsluhu 2 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

3 a) Řešíme jako řadič =0 =0 Var=0 =0 =1 =1 Var=1 1 2 =1 Řadič představuje speciální případ automatu, který většinou přechází do následujícího stavu, a to na základě splnění jedné z mnoha podmínek na svém vstupu, či jejich kombinace. V každém stavu může generovat i několik výstupních signálů, resp. jejich posloupnost. Pro zápis řadiče se obvykle používá následující syntaxe: Podmínka Stav Výstup1 Výstup2 1 2 Var 4 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

4 b) Realizace řádiče v LOGO! 1 2 Var 4 Uvedené řetězení SR obvodů (Q i1 zapojené na R i ) zaručuje, že v jednom kroku bude nahozený nový bit stavu a současně s tím zrušený starý bit stavu, takže nikdy nebudou současně nastavené dva stavové bity. Všimněte si inicializace detekcí náběžné hrany logické jedničky nastane pouze při prvním spuštění (scanu) programu. X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha 4

5 c) Realizace v logice Princip dekompozice Složitější úlohu s výhodou dekomponujeme na jednodušší celky. blokování hodin Multiplexor START PLNÝ VAR ČLOVĚK čítej Čítač = paměť Dekodér VODA OHEŇ 1 z n ZVONEK Elektromechanická analogie Automatická pračka, orloj a jiné. Relé Výběr kontaktu, který má právo pootočit motorkem Var Podmínkové kontakty Nestabilizovaný (střídavý) zdroj ek Výstupní kontakty Sepnutí vybraného výstupu 5 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

6 Elektronická realizace řadiče Hodiny Var D0 D1 D2 D D4 D5 D6 D7 W Y A B C D QA QB QC QD A B C G "1" 7402 UP DN LOAD CLR 7419 CO BO "1" G2B G2A G1 C B A Y0 Y1 Y2 Y Y4 Y5 Y6 Y7 74LS18 6 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

7 Řízení automatického kotle s pojistkou proti úniku vody Navrhněte řídicí obvod, který automaticky napustí kotel po stisknutí tlačítka START a ohřeje jeho obsah. Když se voda začne vařit, řídicí obvod vypne topení a zvonkem přivolá obsluhu. Pokud během ohřevu poklesne hladina vody, topení se okamžitě vypne a doplní se stav vody na maximum, teprve poté se pokračuje v ohřevu. Když obsluha potvrdí svůj příchod tlačítkem CLOVEK, řídicí obvod přejde do výchozího stavu a opět čeká na signál START. Vstupy: START PLNY VAR CLOVEK zahájení cyklu kotel napuštěný voda se vaří konečně přišla obsluha Výstupy: VODA OHEN ZVON napouštění vody topíme pod kotlem zvonek na obsluhu 7 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

8 a) Řadič s větvením Skoky připravují řadič o jeho jednoduchost. Jeden, dva skoky se dají realizovat, při větší složitosti se už může vyplatit návrh ve formě synchronního automatu. Var=1 & =0 =0 Var=0 =0 =0 1 2 =1 =1 Var=1 & =1 =1 1 2 OK OK=Var & 4 8 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

9 b) Schéma pro LOGO! 1 2 OK OK=Var & 4 9 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

10 c) Úprava předchozí realizace pro logiku Pro větvení využijeme vstup Load synchronního čítače 19 přidané obvody jsou vyznačené červenou barvou: Hodiny Var "1" A B C D QA QB QC QD D0 D1 D2 D D4 D5 D6 D7 A B C G W Y "1" 7402 UP DN LOAD CLR 7419 CO BO "1" U? G2B G2A G1 C B A Y0 Y1 Y2 Y Y4 Y5 Y6 Y7 74LS18 Poznámka: Pokud bychom navíc potřebovali zpozdit přechod mezi nějakými stavy X a Y o předvolený čas, pak ve stavu X vygenerujeme pomocný výstup jako povel pro spuštění časovače a podmíníme přechod do stavu Y uplynutím nastaveného času. Časovač lze ve stavebnici vytvořit tím, že uvolníme nulování čítače, nejlépe asynchronního dekadického čítače 90, u něhož lze dekódovat dosažení maximální stavu bez hazardů. LOGO! přímo obsahuje potřebné časovače. X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha 10

11 Řízení automatického kotle jako automat na GALu I když schéma automatu bude hodně složité, mnohdy stačí i jeden obvod (při vhodné součástkové základně...) více přednášky nebo podrobný návod Použití balíčku souborů ORCAD_GAL 1) Soubory musí být rozbalené do adresáře G:\ORCAD. Pokud si chcete přece jenom zvolit svůj vlastní adresář, musíte v MSDOSu překonfigurovat výchozí cesty uložené v PLD.EXE, spuštěním programu s parametrem /C a vhodně vyplnit údaje LP a MP (pozn. konfigurace se nedá provést pod Windows NT, 2k, XP, protože v nich není možné přepisovat spuštěné EXE soubory). 2) Svoje vlastní PLD soubory si uložte do G:\ORCAD, kde se nacházejí už ukázkové příklady. Ty si můžete prostudovat a využít je jako podklady pro vlastní návrhy. Zdrojové texty musí bezpodmínečně mít příponu *.PLD a lze je vytvářet jakýmkoliv textovým editorem, nejlépe takovým, který dovoluje spouštění jiných programů s parametry. ) Překlad spustíte dávkovým příkazem PLD.BAT, za nímž následuje jméno souboru bez přípony předpokládá se *.pld, např. PLD KOTEL. Ladění programem VECTORS zavoláte dávkovým příkazem VEC.BAT, např. VEC KOTEL. Opět se nezadává žádná přípona. 4) Výsledek překladu se vám uloží do *.JED a *.LST a výsledek krokování do *.LOG. Pokud vám bude fungovat simulace, tak vám přítomní asistenti vypálí váš GAL z dat v souboru *.JED. 5) Můžete pochopitelně GALy překládat i jinými PLD službami, nebo v síťovém ORCA Du, nicméně řádkové příkazy bývají rychlejší a pružnější 6) Pokud se nám obvod nevejde do jednoho GALU, proveďte vhodnou dekompozici úlohy do 2 GALů (max. povolený počet v úloze), případně do 12 GALů a dalších pomocných obvodů z logické stavebnice... X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha 11

12 1) Popíšeme přechodovou tabulku automatu v textovém souboru KOTEL.PLD GAL16V8 in:(reset,start,plny,var,clovek), io:(q[0..1],voda,ohen,zvon), enable: EN, clock: CL Low: RESET Registers: CL // Q[0..1] Conditioning: EN?? Q[0..1] Procedure: RESET, Q[0..1] { pokud potřebujeme, lze přiřadit stavům i naše kódy, ty jinak přiděli překladač States: Stav=0, Stav=1, StavOhen=2, Stav= Stav.START? > Stav > Stav Stav.VODA=1 PLNY? > StavOhen > Stav StavOhen.OHEN=1 VAR? > Stav PLNY'? > Stav > StavOhen Stav.ZVON=1 CLOVEK? > Stav > Stav } 12 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

13 2) Přidáme i testovací sekci na konec souboru KOTEL.PLD Vectors: { Display Q[0..1], " : ", START, PLNY, VAR, CLOVEK, " > ",VODA,OHEN,ZVON Clear EN Test CL,RESET, START, PLNY, VAR, CLOVEK Set EN Set RESET Test CL = 0,1 Clear RESET Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 1000 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0100 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0000 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0100 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0010 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0001 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 1000 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0100 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0010 Set START, PLNY, VAR, CLOVEK = 0001 Set RESET Test CL = 0,1 End } ) Soubor přeložíme příkazem: G:\ORGAD\PLD.BAT KOTEL 4) Podíváme se na výpis KOTEL.LST, jeli překlad v pořádku 5) Spustíme simulaci G:\ORGAD\VEC.BAT KOTEL 6) Prohlédneme si výsledek simulace v KOTEL.LOG 7) Necháme si vypálit KOTEL.JED 1 X5LOR a 5LSY Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUTFEL Praha

Podobné dokumenty

Návrh asynchronního automatu

Návrh asynchronního automatu Domovská URL dokumentu: http://dce.felk.cvut.cz/lsy/cviceni/pdf/asyn_automat.pdf Obsah DEFINICE AUTOMATU... 2 KROK 1: ZADÁNÍ... 3 KROK 2: ANALÝZA ZADÁNÍ... 3 KROK 3: VYJÁDŘENÍ