Příklady PLC. Autoři: Ing. Josef Kovář Ing. Zuzana Prokopová Ing. Ladislav Šmejkal, CSc. Partneři projektu:

Transkript

1 Příklady PLC Autoři: Ing. Josef Kovář Ing. Zuzana Prokopová Ing. Ladislav Šmejkal, CSc. Partneři projektu: Rostra s.r.o. Trimill, a.s. Výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu Implementace programování PLC automatů dle evropské normy IEC do výuky žáků středních škol, reg. č. CZ.1.07/1.1.08/ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 Příklady PLC příklad: Signál STOP Kontrolka svítí v případě, že není stisknut spínač STOP. 2. příklad: Hlídání skladů a) Siréna zazní v případě, že jeden nebo druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál l. b) Siréna zazni v případě, že jeden nebo druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál 0. c) Siréna zazní v případě, že jeden i druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál l. d) Siréna zazní v případě, že jeden i druhý senzor přítomnosti dává při poplachu signál l. 3. příklad: Plnění nádrží a) Tři nádrže jsou napouštěny nezávisle na sobě. Navrhněte bezpečnostní obvod, který vytvoří signál H v případě, že některý snímač maximální výše hladiny dá při zaplavení signál l. b) Tři nádrže jsou napouštěny nezávisle na sobě. Navrhněte bezpečnostní obvod, který vytvoří signál H v případě, že některý snímač maximální výše hladiny dá při zaplavení signál 0. c) Tři nádrže jsou propojeny do společné výpusti. Stav každé nádrže je hlídán senzorem, který v přítomnosti kapaliny dává log. l. Navrhněte obvod, který bude signalizovat, že už zbývá jen jedna plná nádrž. 4. příklad: Bezpečnostní tlačítka Hlavní stykač odpadne v případě, že je stisknuto kterékoliv z bezpečnostních tlačítek B 1, B 2, B příklad: Signalizace výšky hladiny Výška hladiny je snímána dvěma senzory - horním S H a dolním S D, které dávají logickou 1 v případě detekce vody. Navrhněte logické funkce, které budou rovny jedné v případě: a) Y N - v nádrži poklesla voda pod dolní senzor, horní indikuje stav bez vody b) Y P - oba senzory indikují vodu c) Y S - hladina je mezi oběma senzory d) Y E - horní senzor indikuje vodu, dolní nikoliv 6. příklad: Ovládání lisu Elektropneumatický ventil, ovládající lis, dostane signál l pro spuštění lisu v případě, že: a) jsou stisknuta obě tlačítka ručního ovládání nebo právě dva ze tří senzorů přísunu materiálu indikují přítomnost materiálu (log. l) b) jsou stisknuta obě tlačítka obouručního ovládání a zároveň senzor přítomnosti polotovaru dává signál l nebo právě dva ze tří senzorů přísunu materiálu indikují přítomnost materiálu (log. l) 7. příklad: Ovládání tisku Tiskárna vydá signál l, jestliže senzor přítomnosti papíru dává log. l a současně není aktivní signál Pause. 8. příklad: Chod tří ventilátorů Navrhněte a realizujte logickou funkci pro signalizaci chodu tří ventilátorů. Signalizace svítí: a) je-li v chodu právě jeden (libovolný) ventilátor ze tří b) jsou-li právě dva libovolné ventilátory v chodu c) jsou-li v chodu nejméně dva ventilátory 9. příklad: Ovládání světla ze dvou míst Navrhněte obvod pro ovládání světla ze dvou míst A, B. příklad: Ovládání světla ze tří míst Navrhněte obvod pro ovládáni světla ze tři míst A, B, C. (Funkci vyjádřete také pomocí XOR).

3 Příklady PLC příklad: Neúplná dvoubitová sčítačka Navrhněte logický obvod, který bude realizovat neúplnou hardwarovou sčítačku dvou bitů. Vstupy: bity A, B. Výstup: nižší řád Y 0, vyšší řád (tzv. přenos) Y 1 ). 11. příklad: Úplná dvoubitová sčítačka Navrhněte logický obvod, který bude realizovat úplnou hardwarovou sčítačku dvou bitů. Vstupy: bity A, B, přenos z nižšího řádu P. Výstup: nižší řád Y 0, vyšší řád (tzv. přenos) Y příklad: Dvoubitová násobička Navrhněte obvod, který bude násobit dvě dvoubitová čísla. Vstup - první číslo A 1 A 0, druhé B 1 B příklad: Kodér Navrhněte převodník binárního kódu v rozsahu 0-3 na kód jedna ze čtyř, který má dva vstupy A,A() a čtyři výstupy Y3Y2Y,Yo, z nichž je vždy právě jeden roven log. l. 14. příklad: Elektrický motor pracuje je-li současně zapnut hlavní vypínač (a) a zároveň osvětlení stroje (b) a není současně buď nízký stav oleje (c) v převodovce nebo rozpojená spojka (d). 15. příklad: Petr (z) je vždy doma, když prší (a) a nemá deštník (b) nebo když je zajímavý televizní program (c) a má čokoládu. 16. příklad: Žárovku lze rozsvítit není-li vypnut vypínač C a vypínač D a je-li současně sepnut vypínač A nebo B. 17. příklad: Kabinka ve výtahu se pohybuje jestliže v kabince je alespoň jedna osoba A a sepnutím tlačítka B v kabince dá povel k spuštění motoru, nebo když není v kabince osoba A a někdo sepnutím tlačítka C výtah přivolá. 18. příklad: Ovládání světel auta Navrhněte zapojení spínačů světel v osobním automobilu. V autě jsou čtyři spínače: pro zapínání světel: OB (obrysová), DT (dálková/tlumená), PM (přední mlhovky), ZM (zadní mlhovky). Dále jeden spínač PDT na přepínání tlumená/dálková světla. Spínače ovládají světla obrysová Y OB, tlumená Y T, dálková Y D, přední mlhovky Y PM, zadní mlhovky Y ZM. Žádná světla nelze rozsvítit bez zapnutí obrysových světel, zadní mlhovky lze rozsvítit jen současně s předními, přední mlhovky lze rozsvítit i bez dálkových či tlumených světel. Varianta pro pokročilé: ve skutečném autě je navíc další spínač pro ovládání světelné houkačky (dálková světla), která musí fungovat nezávisle na všech spínačích. 18. příklad: Nápojový automat - verze l Navrhněte a realizujte logickou funkci pro ovládáni nápojového automatu. Stroj obsahuje tyto volby a signály: - signál MINCE ze senzoru, je roven l v případě vhození správné mince - tlačítka VODA, SIRUP, BUBLINKY, při stisku dávají logickou jedničku (s vodou je možno chtít pouze sirup, bublinky, nebo sirup a bublinky) - výstupní signály: Y K - signál pro spuštění kelímku, Y V - ventil pro vodu, Y S - dávkování sirupu, Y B - ventil pro kysličník uhličitý (bublinky). Pozn.: Stroj nesmí reagovat na nesmyslnou kombinaci, např. není MINCE a chceme VODU.

4 Příklady PLC příklad: Nápojový automat - verze 2 Navrhněte a realizujte logickou funkci pro ovládání nápojového automatu. Stroj obsahuje tyto volby a signály: - signál MINCE ze senzoru, je roven l v případě vhození správné mince - tlačítka VODA, SIRUP, BUBLINKY, při stisku dávají logickou jedničku (s vodou je možno chtít pouze sirup, bublinky, nebo sirup a bublinky) - senzory pro kontrolu přítomnosti vody S V, sirupu S S, plynu S P, kelímků S K - výstupní signály: Y)( - signál pro spuštění kelímku, Yv - ventil pro vodu, Ys - dávkování sirupu, Yg - ventil pro kysličník uhličitý, vrácení mince Yp,. Stroj nesmí reagovat na nesmyslnou kombinaci, např. není MINCE a chceme VODU, ani na požadavek, který není možno splnit z důvodu chybějící položky, např. plynu. V tom případě je vydán signál pro vrácení mince Y,. 20. příklad: Sestavte dekodér z kódu BCD na 7-segmentový display. 21. příklad: Navrhněte čítač, který čítá do 60. Při této hodnotě se rozsvítí dioda a po 5 sekundách se vypne. Tento děj se stále opakuje. 22. příklad: Navrhněte stopky, které čítají od 0 do 59. Do obvodu navrhněte 2 tlačítka, kde první bude sloužit k zastavení a spuštění stopek a druhé k jejich nulování. 23. příklad: Navrhněte čítač, který : při 4 rozsvítí diodu č. 1 a při 8 ji zhasne, při 3 rozsvítí diodu č. 2 a při 9 ji zhasne, svítí-li obě diody, rozsvítí se dioda č příklad: Navrhněte obvod, ve kterém se bude měnit frekvence blikání diody. Po 4. bliknutí se sníží frekvence 2*, po 9. se sníží 4*. Po 11. bliknutí se nastaví původní frekvence. Obvod je možné zastavit pomocí tlačítka. 25. příklad: Navrhněte čítač, který čítá do 99. Dále navrhněte druhý čítač, který zvýší svoji hodnotu vždy, když se na prvním čítači objeví 6 (výsledek je 11). 26. příklad: Navrhněte 8 kanálový multiplexer, který automaticky přepíná vstupy na jeden výstup. K výstupu je připojena LED dioda. 27. příklad: Navrhněte obvod, kde stále dokola bude rotovat jedna dioda (dvě, tři). 28. příklad: Navrhnout čítač do 99, který ve 38 spustí světelného hada a při vynulování ho vypne. Světelný had se skládá z diod, ze kterých jsou vždy 2 rozsvícené. 29. příklad: Navrhněte obvod pro rotaci bitů. Pomocí tlačítek se v bude zadávat počet rotujících bitů. 30. příklad: Navrhněte 8-bitový obousměrný registr tak, abychom pomocí přepínače mohli nastavit směr obíhání dvou diod.

5 Příklady PLC příklad: Ovládání výtahu Motor výtahu se rozběhne v případě, že stiskneme některé ze tří tlačítek T 1, T 2, T 3 výběru patra, není-li přitom stisknuto tlačítko STOP a dává-li snímač zavření dveří D signál l. 32. příklad: Navrhněte obvod pro ovládání 3 dopravních pásů dopravní linky. Každý pás bude ovládán samostatně pomocí tlačítka START a STOP. Obvod musí zajistit blokování dopravníků tak, aby zadní dopravníky nešly spustit, pokud neběží dopravníky přední. Při vypnutí předního dopravníku se musí zadní dopravníky zastavit. 33. příklad: Sestavte schéma pro ovládání 2 elektromotorů tak, že pouze jen jeden z nich smí být v provozu. K ovládání každého elektromotoru slouží dvě tlačítka. 34. příklad: Navrhněte obvod pro ovládání elektromotoru, který se uvádí do chodu stiskem tlačítka START. Motor se zastavuje pomocí dvou koncových spínačů A a B. K zastavení dojde pouze v případě, kdy se sepne nejprve spínač A a následně spínač B. 35. příklad: Navrhněte obvod pro ovládání motoru s přepínáním HVĚZDA TROJÚHELNÍK. Pro ovládání se používají tlačítka A rozběh do hvězdy, B chod v trojúhelníku. Pro vypnutí tlačítko S. Princip činnost: Po stisku tlačítka A se sepne stykač pro zapnutí do hvězdy. Do trojúhelníku lze motor přepnout až po vypnutí hvězdy tlačítkem S, kterým lze kdykoliv vypnout oba stykače. Pokud motor běží v trojúhelníku, nelze jej tlačítkem B přepnout do hvězdy. 36. příklad: Postupné spínání elektromotorů. Máme 4 elektromotory, které se spínají jeden za druhým vždy po časové prodlevě 2s. Princip činnosti: Sekvence zapínání začne po stisku tlačítka START. Každý z motorů se dá samostatně vypnout tlačítkem STOP1 až STOP4. Protože je chod motorů na sobě navzájem závislý, musí při vypnutí jednoho z motorů dojít i k vypnutí motorů následujících. (Např.: při vypnutí motoru 2 se musí vypnou i motory 3 a 4.) 37. příklad: Zapínání elektromotoru přepínačem hvězda trojúhelník. Zapnutí a vypnutí řešte pomocí dvojtlačítka. Princip činnosti: Po stisku tlačítka START se sepne 1. stykač (pro hvězdu). Po rozběhu motoru (5s) se odpojí a po uplynutí 2s se zapne 2. stykač (pro trojúhelník). Motor se vypíná tlačítkem STOP. Pokud je sepnutý 2. stykač, je 1. stykač blokovaný nelze jej sepnout. Celou sekvenci je možné opakovat. 38. příklad: Reverzace motoru s časovou prodlevou. Pro zapnutí slouží tlačítka VPŘED a ZPĚT. Pro vypnutí tlačítko STOP. Princip činnosti: Po stisku VPŘED se sepne 1. stykač a motor běží směrem vpřed. Pokud je stisknuto tlačítko ZPĚT, 1. stykač se rozpojí, ale 2. stykač pro zpětný chod se sepne až po 5s, kdy se předpokládá, že se motor již neotáčí. Motor lze kdykoliv vypnout tlačítkem STOP. Celá sekvence platí i pro chod opačný. 39. příklad: Zapínání elektromotoru přepínačem hvězda trojúhelník s reverzací. Pro zapnutí slouží tlačítka VPŘED a ZPĚT. Pro vypnutí tlačítko STOP. Princip činnosti:

6 Příklady PLC Po stisku tlačítka VPŘED se sepne 1. stykač (pro hvězdu). Po rozběhu motoru (5s) se odpojí a po uplynutí 2s se zapne 2. stykač (pro trojúhelník). Pokud je stisknuto tlačítko ZPĚT, 2. stykač se rozpojí, ale 3. stykač pro zpětný chod (pro hvězdu) se sepne až po 5s, kdy se předpokládá, že se motor již neotáčí. Po rozběhu motoru (5s) se odpojí a po uplynutí 2s se zapne 4. stykač (pro trojúhelník). Motor lze kdykoliv vypnout tlačítkem STOP. Celá sekvence platí i pro chod opačný. 40. příklad: Postupné zapínání 4 elektromotorů přepínačem hvězda trojúhelník. Zapnutí a vypnutí řešte pomocí tlačítek START a STOP. Princip činnosti: Po stisku tlačítka START se sepne 1. stykač (pro hvězdu). Po rozběhu motoru (5s) se odpojí a po uplynutí 2s se zapne 2. stykač (pro trojúhelník). Po časové prodlevě 1s se vždy stejným způsobem zapíná další motor. Motory se vypínají tlačítky STOP1 až STOP4. Protože je chod motorů na sobě navzájem závislý, musí při vypnutí jednoho z motorů dojít i k vypnutí motorů následujících. (Např.: při vypnutí motoru 2 se musí vypnou i motory 3 a 4.) 41. příklad: Zapínání elektromotoru přepínačem hvězda trojúhelník s ručním přepínáním. Zapnutí a vypnutí řešte pomocí tlačítek HVĚZDA, TROJÚHELNÍK, STOP. Princip činnosti: Po stisku tlačítka HVĚZDA se sepne 1. stykač (pro hvězdu). Motor nejde přepnout do trojúhelníku. Musí se nejprve vypnout tlačítkem STOP. Tlačítkem TROJÚHELNÍK lze zapnout 2. stykač (pro trojúhelník) jedině v případě, pokud nejdříve byl sepnut 1. stykač a to do 5s. Motor se vypíná tlačítkem STOP. Celou sekvenci je možné opakovat. 42. příklad: Reverzace motoru s časovou prodlevou a prodlevou po stisku STOP. Pro zapnutí slouží tlačítka VPŘED a ZPĚT. Pro vypnutí tlačítko STOP. Princip činnosti: Po stisku VPŘED se sepne 1. stykač a motor běží směrem vpřed. Pokud je stisknuto tlačítko ZPĚT, 1. stykač se rozpojí, ale 2. stykač pro zpětný chod se sepne až po 5s, kdy se předpokládá, že se motor již neotáčí. Motor lze kdykoliv vypnout tlačítkem STOP. Po stisku tohoto tlačítka nelze zapnout motor po dobu 5s. Celá sekvence platí i pro chod opačný. 43. příklad: Po stisknutí tlačítka Pohyb stolu zapnout" se má stůl brusky začít pohybovat střídavě vlevo až do polohy dané levým koncovým spínačem a pak vpravo až do polohy dané pravým koncovým spínačem. Po stisknutí tlačítka Pohyb stolu vypnout" se má pohyb stolu okamžitě zastavit. Navrhněte řízení pomocí PA a napište program v jazyku mnemokódů.

7 Příklady PLC VSTUPY A VÝSTUPY - označení proměnných a definice významů jejich logických hodnot Vstupní proměnná Označení Význam log. hodnoty Konc.spínač levý SL Stůl vlevo: SL=1 Konc.spínač pravý SP Stůl vřavo: SP=1 Tlačítko zapnout ZAP Stisknuto: ZAP=1 Tlačítko vypnout VYP Stisknuto: VYP=1 Výstupní proměnná Motor stolu doleva MOTL MOTL=1: stůl doleva Motor stolu doprava MOTP MOTL=1: stůl doprava Blokové schéma 44. příklad: Čerpadlo topného oleje pro olejový hořák může být spuštěno a vypnuto dvěma různými tlačítky ze dvou míst. Čerpadlo lze ovšem spustit jen tehdy, hoří-li pomocný plamének, což indikuje bimetalické čidlo. Navrhněte program pro PA.

8 Příklady PLC VSTUPY A VÝSTUPY označení proměnných a definice významů jejich logických hodnot Vstupní proměnná Označení Význam log. hodnoty SI Stisknuto: SI změní hodnotu označení Spínač č.2 S2 Stisknuto: S2 změní hodnotu Čidlo plaménku PP Plamének hoří: PP=1 Výstupní proměnná J Čerpadlo C C=l: spustit motor čerpadla Blokové schéma 45. příklad: Agregát je chlazen dvěma ventilátory. Kontrola jejich funkce probíhá pomocí senzorů proudu vzduchu. PA má realizovat následující kontrolní a indikační funkce: a) při výpadku libovolného ventilátoru se má rozsvítit optická signalizace b) při výpadku obou ventilátorů se má navíc rozezvučet akustická signalizace. Obě hlášení jsou realizována jen tehdy, je-li spuštěn agregát, což je též signalizováno opticky. Navrhněte pro tuto úlohu program v jazyku mnemokódů pro PA. 46. příklad: Ve vodárně jsou instalována tři čerpadla, dvě malá, Cl o výkonu QC1 a C2 o výkonu QC2 a jedno velké C3 o výkonu QC3. Tato čerpadla jsou určena pro běžný provoz. Dále je ve vodárně připraveno jedno záložní čerpadlo CR. Toto záložní čerpadlo se má uvést do provozu tehdy, jestliže dojde k poruše nčkterého z čerpadel a fungující čerpadla nedodávají minimální výkon. Provoz všech provozních čerpadel má být signalizován kontrolkou a spuštění záložního čerpadla ohlášeno zvukovou signalizací. Minimální výkon

9 Příklady PLC pokryje současný provoz obou malých čerpadel nebo provoz velkého a jednoho z malých čerpadel, ale nepokryje jej provoz samotného velkého čerpadla. Platí: QC1<QC2<QC3 Navrhněte blokové schéma řízení, sestavte pravdivostní tabulku. Určete logické funkce pro požadované řídicí funkce. Navrhněte přiřazení proměnných vstupům a výstupům programovatelného automatu, napište program v jazyku mnemokódů pro PA. Vstupní proměnná Označení Význam log. hodnoty Motor čerpadla C1 Cl Běží: Cl-1 Motor čerpadla C2 C2 Běží: C2=l Motor čerpadla C3 C3 Běží:C3=l Výstupní proměnná I Motor záložního čerpadla MR MR-M:Spustit Kontrolka čerpadla C1 Kl Kl = l: Svítí=Motor čerpadla Cl běží Kontrolka čerpadla C2 K2 K2^1: Svítí=Motor čerpadla C2 běží Kontrolka čerpadla C3 K3 K3=l: Svítí=Motor čerpadla C3 běží Kontrolka čerpadla CR ZR ZR-1: Svítí=Motor čerpadla CR běží Akustická signalizace ALMA ALMA=1: Zní=motor čerpadla CR běží 47. příklad: Zboží na válečkové trati má být přesunuto pneumomotorem na další kolmý úsek válečkové trati. Protože obsluhující personál má na starosti více podobných pracovišť rozmístěných po dílně, může vydat pokyn k přesunutí ze tří různých stanovišť. Pokyn k přesunutí je realizován přepínačem VÝJEZD. Po přepnutí do polohy l se pneumotor vysune a přesune zboží na další trať. Při přepnutí do polohy 0 se pneumomotor vrátí zpět.

10 Příklady PLC Pneumomotor je ovládán monostabilním elektropneumatickým rozvaděčem. Pokud je vydán pokyn k přesunu z jednoho stanoviště, rozsvítí se na ostatních stanovištích kontrolky ZÁKAZ (manipulace). Případné povely k přesunu z dalších stanovišť musí být ignorovány. Nakreslete blokové schéma řízení manipulace na válečkové trati. Sestavte pravdivostní tabulku. VSTUPY A VÝSTUPY označení proměnných a definice významů jejich logických hodnot Vstupní proměnná Označení Význam log. hodnoty Přepínač Výjezd na stanovišti 1 SI Poloha 1:S1 = 1 Přepínač Výjezd na stanovišti 2 S2 Poloha 1:S2=1 Přepínač Výjezd na stanovišti 3 S3 Poloha 1: S3=l Výstupní proměnná Elektromag. ventil Yl Yl=l: Přesunout zboží Kontrolka na stanovišti 1 Kl Kl = l: svítí=zákaz manipulace Kontrolka na stanovišti 2 K2 Kl=2: svítí=zákaz manipulace Kontrolka na stanovišti 3 K3 Kl=3: svítí=zákaz manipulace 48. příklad: V třídicím automatu jsou testovány rozměry těles tvaru kvádru oproti dorazům. Je přitom snímána hloubka f, šířka b a výška h. Dalším snímačem je snímána zmagnetizovatelnost materiálu těles (remanentní magnetická indukce). Sledované signály mají tento význam:

11 Příklady PLC hloubka: f =1 rozměr je velký, f = 0 rozměr není velký šířka: b = 1 rozměr je velký, b = 0 rozměr není velký výška: h = 1 rozměr je velký, h = 0 rozměr není velký m = 1 zmagnetizovatelné, m = 0 nezmagnetizovatelné (těleso) Po odměření jsou výrobky tříděny nejprve výhybkou x a pak zdvojenou výhybkou y do jednoho ze čtyř zásobníků 1, 2, 3 nebo 4 (viz obr). Každá z výhybek má dvě polohy a je elektricky řízená. V klidovém bezproudovém stavu jsou výhybky nastaveny doprava. Tělesa by měla být tříděna podle těchto kritérií: do zásobníku 1 tělesa, která mají velký jen jeden rozměr. Všechna plochá tělesa (se dvěma velkými rozměry a jedním nevelkým rozměrem) a zároveň zmagneti-zovatelná by měla směřovat do zásobníku 2. Ostatní tělesa by měla směřovat do zásobníku 4 a zásobník 3 by měl zůstat prázdný. a) Sestavte úplnou pravdivostní tabulku pro signály t, b, h, m, připište do tabulky polohy x, y výhybek a čísla cílových zásobníků. b) Nalezněte pomocí Karnaughových map minimální výstupní funkce pro řídicí proměnné x, y c) Nakreslete schéma logického řízení třídicího automatu. 49. příklad: Úchop robotu je na jedné z destiček vybaven maticí 4x4 taktilních (hmatových) čidel s tlakovými snímači (obr. 1). Robot má uchopovat kulové čepy, pokud možno pomocí středů destiček úchopu, tedy tak, aby uchopená koule tlačila na čtyři prostřední snímače číslo 6, 7, 10 a 11 (obr. 2). Při jiném úchopu by měl robot uvolnit sevření úchopu, korigovat polohu ramena s úchopem a opakovat sevření. Podle kombinace signálů z tlakových snímačů při nesprávném úchopu by měl být generován řídicí signál k uvolnění úchopu (signál W = 1), řídicí signál ke korekci polohy doprava (signál R = 1), doleva (signál L = 1), nahoru (signál 0 = 1) nebo dolů (signál U = 1). Polohy snímačů jsou kódovány pomocí čtyř proměnných (signálů) a, b, c, d. Při stlačení některého snímače v horních dvou řadách (1 až 8) je generován signál a = 1. Stlačením některého snímače v levých dvou sloupcích se generuje signál b = 1. Stlačením některého snímače ve dvou vnitřních sloupcích se generuje signál c = 1 a stlačení snímače ve dvou vnitřních řadách generuje signál d = 1 (obr. 2). Úkoly: a) Sestavte úplnou pravdivostní tabulku pro vstupy a, b, c, d tak, aby binární kód čtveřice těchto signálů chápaný jako binární číslo po řádcích narůstal od 0000 do b) V tabulce vytvořte sloupce pro řídicí signály W, R, L, O, U a zapište 1 v těch řádcích (každého sloupce), které odpovídají snímačům, které by měly tento signál generovat. c) Vytvořte logický výraz pro výstupní signál W ve tvaru konjunktivní normální formy a nalezněte minimální výraz pomocí Karnaughovy mapy. d) Vytvořte logické výrazy pro výstupní signály R, L, O, U ve tvaru disjunktivních normálních forem a nalezněte minimální logické výrazy pomocí Karnaughových map. e) Napište program pro výpočet proměnných W, R, L, O, U ze vstupních proměnných a, b, c, d

12 Příklady PLC Obr.1: Úchop robota s taktilními čidly Obr.2: Uspořádání taktilních čidel 50. příklad: Manipulátor pro podávání polotovarů do lisu může uchopený plech natočit do správné polohy otočením kolem příčné osy o 180 po řídicím signálu w = 1 a (nebo) otočením kolem podélné osy o 180 po řídicím signálu d = '\. Otáčení kolem obou os může být spuštěno současně. Polotovary mají být podávány do lisu ve stálém taktu v poloze 1 (obr. 1). Pokud se dostane polotovar ze zásobníku do manipulátoru v nesprávné poloze, je tato poloha indikována třemi signály a, b, c ze tří bezkontaktních snímačů, a poloha musí být nastavena správně. Bezkontaktní snímač dává signál 0, není-li proti němu výřez. Je třeba navrhnout logický kombinační obvod, který vyhodnocuje signály a, b, c ze tří snímačů a na základě jejich hodnot dává buď povely k otáčení, nebo povel s = 1 k zastavení zařízení, neodpovídá-li kombinace signálů a, b, c přítomnosti správného polotovaru v manipulátoru. a) Sestavte úplnou (s osmi řádky) pravdivostní tabulku a přiřaďte potřebné výstupní signály a slovní popis stavu. b) Nalezněte pomocí Karnaughových map minimální výstupní funkce pro výstupní proměnné w, d, s. c) Napište program logického řízení otáčení manipulátoru a zastavení.

13 Příklady PLC příklad: 1. Na panelu nasimulujte čítač, který čítá od 0 do Na panelu nasimulujte čítač, který čítá od počáteční hodnoty do koncové hodnoty. Obě se zadávají na panelu. 3. Na panelu č.2 nasimulujte hodiny, na kterých zobrazíte minuty, sekundy a milisekundy. Použijte systémové registry. 52. příklad: Postupné spínání tří elektromotorů. a) Sekvence spínání se spouští stiskem tlačítka START. Prodleva mezi sepnutím jednotlivých motorů se zadává z klávesnice ID panelu. b) Tento příklad řešte s tím, že délka každé prodlevy se zadává samostatně a může tedy být různě dlouhá. 53. příklad: Vytvořte cyklický posuvný registr se zadaným počtem rotujících jedničkových bitů. Počet jedničkových bitů (1 až 5) se zadává na ID panelu. 54. příklad: Řešte předchozí příklad se zadáváním počtu rotujících bitů pomocí menu. 55. příklad: Vytvořte program pomocí kterého je možné vybrat si oběd na určitý den v týdnu a následně druh obědu (ze tří možností), nápoj (ze dvou možností) a polévku (ano ne). 56. příklad: Navrhněte nápojový automat, kde se na displeji zobrazuje výsledná suma vhozených mincí, je možné zvolit jeden z pěti nápojů a na závěr se ukáží vrácené mince. Např. : Vhodí se desetikoruna, nápoj stojí 7Kč, na výstupu se ukáže dvoukoruna a 1Kč. Příklad blíže vysvětlí vyučující

14 Příklady PLC příklad: Na pět vstupů přicházejí impulzy. V paměti je pět registrů, do kterých se impulzy sumují. Na panelu zobrazujte jednotlivé sumy. 58. příklad: Napište program pro řízení automatické linky dle následujících zadání K2 Přesun2 Přesun1 PÁS2 K5 K3 K4 PÁS1 K6 V1 120cm K7 PÁS3 V2 V3 K8 K1 K9 V4 START STOP I. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne. 4. Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 5. Pás2 se vypne po najetí na K5. II. III. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne. 4. Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 5. Dojezdem na K4 se pás na 4s zastaví a opět rozjede. 6. Pás2 se vypne po najetí na K5. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a vypíše na displeji 4. Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne.

15 Příklady PLC Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 6. Dojezdem na K4 se pás na 4s zastaví a opět rozjede. 7. Pás2 se vypne po najetí na K5. IV. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a vypíše na displeji 4. Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne. 5. Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 6. Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá zapne se Topení 7. Po ohřátí indikace vstupem OHREV se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede 8. Pás2 se vypne po najetí na K5. V. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a vypíše na displeji 4. Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne. 5. Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 6. Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá zapne se Topení 7. Doba, po kterou se obrobek ohřívá se zadává na displeji. 8. Po ohřátí se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede 9. Pás2 se vypne po najetí na K5. VI. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a vypíše na displeji 4. Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne. 5. Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 6. Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá zapne se Topení 7. Teplota, na kterou se má obrobek ohřát se zadává na displeji (max. 90 C). Porovnává se s teplotou, která je snímána přes analogový převodník na vstupech x1.0 až x1.3 jako číslo 0 až 15 (15 odpovídá 90 C). 8. Po ohřátí se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede 9. Pás2 se vypne po najetí na K5. VII. 1. Linka se zapíná tlačítkem START 2. Pokud je obrobek na K1, Pás1 se rozjede 3. Po projetí Zav1 se spustí čítač a zastaví se po projetí Zav2. Z počtu impulzů se vyhodnotí rychlost a vypíše na displeji

16 Příklady PLC Dojezdem na K2 se zapne Přesun1, rozběhne se Pás2 a Pás1 se vypne. 5. Dojezdem na K3 se vypne Přesun1. 6. Po najetí na K4 se Pás2 zastaví a obrobek se ohřívá zapne se Topení 7. Doba, po kterou se obrobek ohřívá se zadává na displeji. 8. Po ohřátí se Topení vypne, Pás2 se opět rozjede 9. Dojezdem na K5 se zapne Přesun2, rozběhne se Pás3 a Pás2 se vypne. Přesun2 se vypne po 2s 10. Obrobek, podle zadaného typu (na ID panelu) pokračuje na jeden z koncových spínačů K6 až K9 11. Odpovídající vyhazovák jej vyhodí do příslušného koše 12. Pás3 se zastaví a program najede na bod Linka se zastaví a uvede do počátečního stavu tlačítkem STOP 59. příklad: Navrhněte program pro řízení vstřikolisu pomocí PLC TC600. Funkce vstřikolisu: * vstřikolis se zapíná tlačítkem START * pro ohřívání plastu slouží tři topná hnízda * tlačítkem FORMA se rozběhne následující sekvence: - najíždí forma - po najetí se zapne vstřik plastu do formy - chlazení formy - odjetí formy do výchozí polohy Topná hnízda Násypka pro granulát Ochranný kryt formy Pohyb formy Vpřed Zpět Stav0 Stav1 Popis činnosti:

17 Příklady PLC Po stisku tlačítka START (vstup x0.5) se zapnou topná hnízda, která ohřívají granulovaný plast. (výstupy y0.1, y0.2, y0.3). Teploty pro jednotlivá hnízda se zadávají na ID panelu. Ohřátí plastu na určenou teplotu signalizují vstupy x1 a to následujícím způsobem: Předpokládáme, že na vstupy x1 je připojený AD převodník s multiplexerem. Měřené vstupy se přepínají pomocí výstupů y1.0 a y1.1. Podle binárního čísla na těchto výstupech vstupuje na x1 teplota odpovídajícího topného hnízda. Rozsah měřené teploty je 0 až 500 o C Pokud nedojde k vypnutí lisu tlačítkem STOP, plast se musí trvale udržovat na odpovídající teplotě nezávisle na další činnosti lisu. Vlastní lisování se může zahájit až po natavení plastu. To je signalizováno prvním dosažením přednastavené teploty na některém z topných hnízd. Forma začne najíždět (výstup y0.4) do pozice pro vstřik plastu, je-li stisknuto tlačítko FORMA (vstup x0.6) a současně je ve výchozí poloze (vstup x0.3). Uzavření formy v pracovní poloze je signalizováno vstupem x0.4. Po prodlevě 2s se spustí vstřik plastu (výstup y0.6). Čas vstřiku se zadává z ID panelu. Po ukončení vstřiku se forma chladí (výstup y0.0). Čas chlazení se opět zadává pomocí ID panelu. Po ochlazení formy se vypne výstup y0.4 a po prodlevě 2s forma odjíždí do výchozí polohy (výstup y0.5). Vrácení zpět je signalizováno vstupem x0.3. Výstup y0.5 se vypne a lis je připravený pro opakování cyklu. Vstřikolis se vypíná tlačítkem STOP (vstup x0.7) Vstupy: Stav0 x0.3 výchozí poloha formy Stav1 x0.4 pracovní poloha formy START x0.5 zapnutí vstřikolisu FORMA x0.6 zahájení cyklu vstřiku STOP x0.7 vypnutí vstřikolisu Teplota x1 vstup teplot přes AD převodník Výstupy: Chlazení y0.0 ovládání chlazení formy Hnízdo1 y0.1 ovládání ohřevu v místě 1 Hnízdo2 y0.2 ovládání ohřevu v místě 2 Hnízdo3 y0.3 ovládání ohřevu v místě 3 Vpřed y0.4 pohyb formy do pracovní polohy Zpět y0.5 pohyb formy do výchozí polohy Plast y0.6 vstřik plastu y1.0, y1.1 přepínaní měřených vstupů pro jednotlivé teploty 60. příklad: Navrhněte program pro ovládání automatické pračky. Pračka má několik režimů. Volba a zobrazování se provádí na ID panelu.

18 Příklady PLC Použitá literatura : Příklady č jsou převzaty z knihy PLC a automatizace 1, autoři : Ladislav Šmejkal, Marie Martinásková, nakladatelství BEN; Příklady č jsou převzaty z knihy Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku, autoři Dietmar Schmid a kol., nakladatelství Europa Sobotáles cz. S. r. o.;