Παράδειγμα προγραμματισμού του μικρού PLC της Siemens LOGO!

Οι προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές, Programmable Logic Controllers, από τα αρχικά γράμματα των οποίων ονομάστηκαν PLC, είναι ηλεκτρονικά, κατά κύριο λόγο, κυκλώματα - συσκευές, με ηλεκτρικές εισόδους και εξόδους. Μπορούμε να πούμε ότι είναι ένας σχετικά μικρός σε ισχύ, υπολογιστής που προγραμματίζεται και ελέγχεται με τις δικές του γλώσσες προγραμματισμού.

Το LOGO! της SIEMENS στην 6 η έκδοσή του.

Υπάρχουν αρκετοί μικροελεγκτές, μικρά PLC, στο εμπόριο. Ένα από τα πιο δημοφιλή είναι και το LOGO! της Siemens.
Tο zelio της Telemecanique του group Schneider Electric είναι ένα άλλο, παρόμοιο, δημοφιλή μικρό PLC.

Είναι ιδανικά για να ξεκινήσει κάποιος την εξοικείωση του με τα PLC.
Έχουν βέβαια εξελιχθεί σε ισχύ, δυνατότητες και μνήμη κάνοντάς τα πλέον ιδανικά για πολλές εφαρμογές.

Το demo του software προγραμματισμού του, με την ονομασία LOGO! Soft Comfort, για windows, Mac OS και Linux, είναι ελεύθερα διαθέσιμο στο διαδίκτυο και η μόνη λειτουργιά που του έχει περικοπεί, σε σχέση με το κανονικό πρόγραμμα, είναι η επικοινωνία του Η/Υ με το hardware της συσκευής LOGO! που γίνεται με ειδικό καλώδιο. Με το LOGO! Soft Comfort μπορεί ο κάθε ένας να πειραματιστεί όσο και όπως θέλει με τον προγραμματισμό του LOGO! στην οθόνη του ηλεκτρονικού του υπολογιστή χωρίς κόστος .

To βηματικό μοτέρ (stepper motor). Έλεγχος με arduino και οδηγό (AM2170 driver). Παράδειγμα προγράμματος κίνησής του.

Ένας τύπος κινητήρα που χρησιμοποιείται για τον ακριβή έλεγχο της θέσης του άξονά του είναι ο βηματικός κινητήρας ή stepper motor.

Είναι μοτέρ που χρειάζεται συνεχές ρεύμα για την λειτουργία του, δεν έχει καρβουνάκια και η κατασκευή του είναι συμπαγή με αντοχή και οικονομική.
Τον βρίσκουμε συνήθως σε μικρές ισχύς και διαστάσεις, σε εκτυπωτές, scanner, ελεγκτές θέσης ηλεκτροβαλβίδων φρέζες CNC και αλλού.

Το όνομα του : " βηματικός " προέρχεται από τον τρόπο λειτουργίας του, δίνοντας συνεχή τάση χωρίς μεταβολή της κάνει ένα και μόνο μικρό βήμα συγκεκριμένης γωνίας. Σε αυτή την θέση μένει "κολλημένο". Δίνοντας μετά τροφοδοσία με άλλο συνδυασμό σύνδεσης ή πολικότητας ο άξονας κάνει άλλο ένα βήμα. Μετά από έναν συγκεκριμένο αριθμό βημάτων οι εντολές επαναλαμβάνονται. Ένα τυπικό νούμερο είναι 4 βήματα και 200 βήματα για μια πλήρεις περιστροφή.

Για τον έλεγχό του χρειάζεται κύκλωμα οδηγό που έχει τα απαραίτητα ηλεκτρονικά που χρειάζονται για την τροφοδοσία και σύνδεση των συνήθως δυο πηνίων του, που είναι στον στάτη, στο σταθερό τμήμα του μοτέρ.Το σταθερό τμήμα με τα πηνία μπορεί να είναι και στην μέση του μοτέρ, αυτό που συνήθως αποκαλούμε ρότορα, σε αυτή την περίπτωση γυρίζει το κέλυφος στο οποίο είναι συνδεδεμένος και ο άξονας.
 Συνήθως οι οδηγοί ελέγχου έχουν δυο ξεχωριστές πηγές τροφοδοσίας, μια για το λογικό τμήμα, συνήθως στα 5 volt dc και μια για την τροφοδοσία του μοτέρ, συνήθως από 12 μέχρι 50 volts dc. Το πρόγραμμα ελέγχου είναι συνήθως από μικροελεγκτή.

Στο video φαίνεται ένα βηματικό μοτέρ που ελέγχεται με arduino και με την dual full-bridge PWM motor driver AM2170 πλακέτα της AMtek.
Το μοτέρ και ο ελεγκτής ¨ξηλώθηκαν" από χαλασμένο εκτυπωτή.

Παράδειγμα χρήσης χρονικών ρελέ στο μικρό plc - μικροελεγκτή LOGO! της siemens

 Ένα στοιχείο που χρησιμοποιείτε συχνά στους αυτοματισμούς και επομένως και στον προγραμματισμό του μικρού plc της Siemens Logo! είναι το χρονικό.

Υπάρχουν αρκετοί τύποι χρονικών αλλά οι πιο διαδεδομένοι είναι δυο:
1. Το χρονικό καθυστέρησης έναρξης (delay on) το οποίο καθυστερεί να οπλίσει το εσωτερικό ρελέ του, μετά τον οπλισμό του ίδιου, κατά καθορισμένο χρόνο που εμείς έχουμε ορίσει.
2. Το χρονικό καθυστέρησης λήξης (delay off) το οποίο καθυστερεί να απενεργοποιήσει το εσωτερικό ρελέ του, μετά την απενεργοποίηση του ίδιου, κατά ορισμένο χρόνο που εμείς έχουμε καθορίσει.

Πρόγραμμα για το LOGO! της siemens : Fill control μηχανής παραγωγής

Διάγραμμα προγράμματος fill control για το LOGO! σε μορφή fbd. Κλικ για μεγένθυνση 

SIEMENS LOGO πρόγραμμα

Ένα πλεονέκτημα της σειράς logo, μετά την έκδοση οκτώ, είναι η ύπαρξη περισσότερων του ενός shift registers στο πρόγραμμα.

Ο shift register είναι η καλύτερη επιλογή για έλεγχο απόρριψης κακού προϊόντος σε μηχανές παραγωγής.

Στο παράδειγμα της εικόνας αν έχουμε ένωση foil με κόκκινη ταινία τα αισθητήρια την αναγνωρίζουν και το logo! απορρίπτei το προϊόν μετά από καθορισμένο αριθμό βημάτων.

Ταυτόχρονα δίνουν εντολή, με την Q3 έξοδο, να μην κατεβάσει προϊόν η μηχανή.

Arduino. Πλακέτα με προγραμματιζόμενο AVR μικροελεγκτή της ATMEL. Παράδειγμα προγραμματισμού.

Το Arduino uno στην έκδοση R3.  

Το Arduino είναι ένας μικρός, σχετικά, σε δυνατότητες, υπολογιστής μιας πλακέτας, με μνήμη για δεδομένα και πρόγραμμα, με ψηφιακές εισόδους, εξόδους και αναλογικές εισόδους στα 5 volt DC, ή στα 3,3 volt DC για νεώτερα μοντέλα. Έχει το πλεονέκτημα της χαμηλής τιμής σε σχέσει με αυτά που προσφέρει.

Τα περισσότερα μοντέλα arduino έχουν μια εξομοίωση της αναλογικής εξόδου, σε συγκεκριμένες θέσεις, χρησιμοποιώντας την τεχνική του P.W.M.(Pulse-width modulation), είναι οι έξοδοι που στην πλακέτα έχουν το σύμβολο του κύματος όπως του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Το Arduino due διαθέτει και πραγματικές αναλογικές εξόδους.

Πρόγραμμα για τον μικροελεγκτή της Siemens LOGO! (μικρό P.L.C.)

FBD διάγραμμα για το LOGO! της siemens

Ένας πολύ καλός τρόπος υλοποίησης αυτοματισμών είναι με την χρήση μικρών PLC που είναι οικονομικά και με αρκετές δυνατότητες.
Μία τέτοια εφαρμογή φαίνεται στην πιο πάνω εικόνα. Είναι ένα πρόγραμμα για τον μικροελεγκτή της siemens LOGO! σε μορφή FBD.

Είναι η 7η έκδοση του.

Αφορά τον έλεγχο δυο ατμογγενητριών με κοινό σήμα πρεσσοστατικού ελέγχου, αυτό της εισόδου Ι3 ( Input 3).

Οι είσοδοι Ι4 και Ι5 προέρχονται από διακόπτη τριών θέσεων 1-0-1

Συγκεκριμένα : 

Ι4=1 : εργάζεται μόνο η 1η
Ι5=1 : εργάζεται μόνο η 2η

Αν οι Ι4 και Ι5 έχουν είσοδο 0, ο διακόπτης είναι δηλαδή στην μέση, οι ατμογεννήτριες εργάζονται εναλλάξ αυτόματα.

Εδώ ένα άλλο παράδειγμα προγραμματισμού του LOGO!.