1. Sterownik PLC jako alternatywa dla sterowania stykowego

1.6. Układ sterowania silnikiem napędu ze zmianą prędkości wirnika w układzie Dahlandera

A) Słowne sformułowanie zadania dla układu sterowania na podstawie opisu zleceniodawcy

Zrealizować układ sterowania silnikiem elektrycznym ze zmianą prędkości obrotowej silnika w układzie Dahlandera. Sterowanie powinno odbywać się z pulpitu sterującego. Silnik powinien być włączany przez operatora monostabilnie przyciskiem załączającym S1, który ma spowodować pracę silnika napędu z małą prędkością obrotową (tzw. pierwsza prędkość obrotowa). Następnie po wybraniu przez operatora przycisku S2 silnik napędu powinien osiągnąć tzw. drugą prędkość obrotową. Stan pracy silnika napędu powinien być sygnalizowany na pulpicie sterującym poprzez użycie lampek kontrolnych:

  • lampka kontrolna H1 – silnik włączony z pierwszą prędkością obrotową;
  • lampka kontrolna H2 – silnik włączony z drugą prędkością obrotową;
  • lampka kontrolna H3 – silnik wyłączony.

Dodatkowo silnik elektryczny napędu powinien być zabezpieczony przed przeciążeniem przekaźnikami termicznymi F3 i F4 i wyłączany w dowolnym momencie przyciskiem sterującym S3. Powinna być również zastosowana sprzętowa i programowa kontrola działania styczników sterujących. Uwaga! Powrót z drugiej prędkości obrotowej silnika do pierwszej jest możliwy tylko po uprzednim wyłączeniu silnika przyciskiem S3.

B) Opis działania układu sterowania silnikiem napędu z rozruchem w układzie Dahlandera

Po monostabilnym naciśnięciu przycisku załączającego S1 następuje włączenie stycznika K1 i silnik elektryczny napędu zaczyna obracać się z pierwszą (tzw. małą) prędkością obrotową. Jest to sygnalizowane przez zapalenie lampki kontrolnej H1. Praca silnika jest dodatkowo kontrolowana przez przekaźnik termiczny F3. Naciśnięcie monostabilne przycisku S2 spowoduje wyłączenie stycznika K1 (a w konsekwencji małej prędkości obrotowej silnika) i włączenie styczników K2 i K3. Uzwojenia stojana silnika elektrycznego zostaną wtedy skojarzone w tzw. podwójną gwiazdę co spowoduje, że silnik napędu rozwinie drugą większą (tzn. znamionową) prędkość obrotową, co będzie zasygnalizowane poprzez zapalenie lampki kontrolnej H2. Kontrola termiczna płynącego prądu przez uzwojenia silnika odbędzie się za pomocą przekaźnika termicznego F4. Naciśnięcie w dowolnym momencie przycisku sterującego S3 spowoduje wyłączenie silnika z pracy w obu trybach i zapalenie lampki kontrolnej H3. (To samo nastąpi przy wcześniejszym rozwarciu zestyków przekaźników termicznych F3 lub F4). Jeżeli jako pierwszy zostanie naciśnięty przycisk S2, to silnik elektryczny napędu pozostanie dalej w stanie spoczynku. Zapewniają to uwarunkowania układu sterowania (stycznik pomocniczy K4).

C) Schemat sterowania stykowego silnikiem elektrycznym napędu oraz schemat obwodu prądowego

 

Rysunek 57: Schematy sterowania silnikiem elektrycznym napędu w układzie Dahlandera: A) schemat sterowania stykowego; B) schemat obwodu prądowego

 

D) Tabela przyporządkowania sygnałów we/wy adresom absolutnym (operandom) sterownika PLC

Tabela 38: Tabela przyporządkowująca

 

Sygnał

Operand

Komentarz

F3

I0.0

Zestyk przekaźnika termicznego nr 1- typ NC

F4

I0.1

Zestyk przekaźnika termicznego nr 2 – typ NC

S1

I0.2

Zestyk przycisku załączającego silnik z małą prędkością obrotową – typ NO

S2

I0.3

Zestyk przycisku załączającego silnik z dużą prędkością obrotową – typ NO

S3

I0.4

Zestyk przycisku wyłączającego silnik – typu NC

K1

Q0.0

Cewka stycznika dla małej prędkości obrotowej

K2

Q0.1

Cewka stycznika dla układu „małej gwiazdy”

K3

Q0.2

Cewka stycznika dla dużej prędkości obrotowej

K4

M0.0

Cewka stycznika pomocniczego (w programie PLC występuje jako znacznik – rys. 6.18 nie zawiera tego elementu wyjścia sterownika)

H1

Q0.3

Sygnalizacja optyczna załączenia silnika                 w układzie małej prędkości obrotowej

H2

Q0.4

Sygnalizacja optyczna załączenia silnika                w układzie dużej prędkości obrotowej

H3

Q0.5

Sygnalizacja optyczna wyłączenia silnika

 

 

E) Schemat elektryczny dla sterowania silnika elektrycznego napędu za pośrednictwem sterownika PLC


Rysunek 58: Schemat sterowania PLC silnikiem elektrycznym

 

 

F) Program użytkowy PLC do sterowania silnikiem elektrycznym napędu zgodnie z opisem w p. B)

  • JĘZYK STL

  • JĘZYK LAD

  • JĘZYK FBD

​​​​​​​​​​​​​​