Automatizarea Comenzii Unui Sistem de Benzi Transportatoare la Fabrica de Ciment Fieni

CUPRINS

CAPITOLUL 1

INTRODUCERE

1.1. Introducere în domeniul benzilor transportoare

1.2. Introducere în domeniul automatelor programabile

1.2.1. Istoria automatelor programabile

1.2.2. Avantajele automatelor programabile

1.2.3. Structura unui automat programabil

1.2.4 Conectarea senzorilor și a dispozitivelor de execuție

CAPITOLUL 2

PREZENTAREA FLUXULUI DE

TRANSPORT

2.1. Studiu introductiv

2.2. Prezentarea sistemului energetic de alimentare

a fluxului de transport

2.3. Arhitectura sistemului de comandă și automatizare

2.3.1. Elemente comandate

2.3.2. Controlul instalației

2.3.2.1 Pornirea utilajelor

2.3.2.2 Oprirea utilajelor

2.3.2.3 Funcționarea utilajelor

2.3.2.4 Regimuri de funcționare pentru utilaje în regim special

2.3.3. Monitorizarea și parametrizarea instalației

2.3.3.1 Monitorizarea și parametrizarea funcționării procesului

tehnologic cu ajutorul sistemului SCADA – WinCC

2.3.3.2 Monitorizarea și parametrizarea conertorului cu

ajutorul panoului operator SINAMICS 150 S

2.4. Scheme electrice

CAPITOLUL 3

PREZENTAREA ECHIPAMENTELOR

FOLOSITE LA FLUXUL DE TRANSPORT

3.1. Prezentarea automatului programabil SIEMENS

în configurație S7-300

3.2. Prezentarea convertizorului de frecvență

SINAMICS – S15

3.3. Prezentarea convertizorului de frecvență

MICROMASTER 440

3.4. Prezentarea motoarelor folosite

3.5. Prezentarea frânei electromecanice

3.6. Prezentarea senzorilor de emergență

3.7. Prezentarea dulapului de automatizare cu periferie

descentralizată

CAPITOLUL 4

PROGRAMAREA AUTOMATELOR

PROGRAMABILE SIEMENS

4.1. Programarea folosind diagrame ladder

4.2. Programarea folosind lista de instrucțiuni

4.3. Alte moduri de programare utilizate în cazul

automatelor programabile

4.4. Programarea folosind timere

4.5. Programarea folosind numărătoare

4.6. Funcții aritmetice la automatele programabile

SIEMENS

4.7. Alte instrucțiuni ale mediului de programare Step7

4.8. Programul utilizator

4.8.1. Blocuri organizaționale și clase de prioritate

4.8.2. Blocurile utilizator

4.9. Prezentarea interfeței cu utilizatorul și modul

de lucru în Step 7

4.9.1. Organizarea mediului de programare

4.9.2. Utilizarea unui timer ON delay

4.9.3. Folosirea numărătoarelor 97

4.9.4. Folosirea altor facilități ale mediului de programare

Step 7

CAPITOLUL 5

SIMULAREA FLUXULUI DE

TRANSPORT

5.1. Ipoteze simplificatoare și mijloace de simulare

5.2. Echipamente folosite

5.3. Conceperea unui sistem de comandă prin elaborarea

unei organigrame de funcționare

5.4. Realizarea platformei educaționale

5.5. Descrierea funcțională a platformei educaționale

5.5.1. Funcționarea benzilor transportoare

5.5.2. Monitorizarea procesului de transport

5.5.3. Setarea turațiilor

5.5.4. Vizualizarea avariilor

5.6. Avantajele aplicației

CAPITOLUL 6

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

ANEXA (CD-ROM)

1

INTRODUCERE

INTRODUCERE ÎN DOMENIUL BENZILOR TRANSPORTOARE

Transportoarele cu bandă sunt utilaje de transport cu funcționare continuă ce efectuează transportul materialelor în flux neîntrerupt și, în general, într-un singur sens. Se utilizează foarte mult în industrie pe motivul că au o greutate proprie redusă, au construcție simplă, cost de producție redus și posibilități totale de automatizare.

Elementul principal este un organ flexibil de tracțiune (banda Fig 1.2) în care se realizează forța de tracțiune necesară pentru deplasarea sarcinilor și care suportă sarcinile, banda fiind ghidată la cele două capete de tamburul de antrenare și cel de întindere iar pe traseu prin intermediul unor role superioare și inferioare.

În general unghiul de înclinare al benzii transportoare nu poate fi mai mare de 20, condiție impusă de curgerea naturală (căderea) materialului de transport. Debitul transportoarelor cu benzi depinde de lățimea și de viteza de deplasare a benzii, variind între limite largi, putând atinge câteva mii de tone pe oră. Lungimea liniilor transportoare poate ajunge la 200 km iar un transportor modern are o lungime de maxim 2 – 3 km; viteza benzii este de obicei de 1,5 – 3 m/s iar lățimea ei atinge 2 m. Transportoarele permit să se întocmească scheme foarte variate ale fluxurilor tehnologice.

Fig 1.1 Ansamblu acționare: motor, frână Fig 1.2 Privire de ansamblu acționare bandă electromecanică, reductor, cuplaj, tambur

Transportorul cu bandă constă dintr-o bandă elastică fără sfârșit (Fig 1.1), toba motoare, tamburul de întindere. Banda înfășoară tamburul motor și cel de întoarcere și, în timpul învârtirii acestora ea se înfășoară și se desfășoară pe tamburi. Ramura benzii care transportă materialul se numește ramură de lucru sau ramură purtătoare, iar ramura inferioară ce nu cuprinde material se numește ramură goală. Banda poate avea diferite unghiuri de înfășurare pe tamburul de antrenare ,cu cit unghiul de înfășurare este mai mare avem o forță de aderentă superioară intre tambur și bandă. Inserția de material plastic sau textil asigură rezistenta la tracțiune ,iar învelișul din cauciuc o protejează asigurând rezistenta la uzură și elasticitatea benzii.

Ramura purtătoare se sprijină pe un tren de role montat pe un schelet metalic fix. Efortul de întindere este creat de toba motoare și se transmite benzii prin intermediul forțelor de frecare dintre suprafețele acesteia și tobă. Valoarea suficientă a forței de frecare și compensarea alungirii benzii în timpul lucrului se realizează cu dispozitive de întindere ce pot fi contragreuăți sau mecanisme de întindere cu șurub.

Acționarea transportorului se realizează de obicei cu ajutorul unui motor electric prin intermediul unui reductor mecanic care să reducă turația motorului de antrenare, la o turație convenabilă astfel ca viteza benzii să se încadreze între limitele normale.

Transportoarele utilizate atât sub formă de mașini separate cât și sub formă de sistem de linii transportoare simple se pornesc atât fără sarcină cât și suprasarcină sau sub sarcină. În oricare din cazurile menționate motoarele de acționare trebuie să accelereze transportorul respectiv până la viteza nominală.

Alimentarea transportoarelor se face de obicei din buncăre sau de pe alte transportoare prin intermediul pâlniilor de încărcare, iar descărcarea la capăt prin pâlnii de descărcare.

Determinarea puterii de acționare a motorului poate fi făcută în două moduri:

– tehnologic: – în cazul în care se ia în considerare productivitatea transportului și lungimea de transport.

– tensional: – când se iau în considere tensiunile ce apar în organul flexibil de tracțiune.

Gura de vărsare sau buncarul prin care materia primă îm cazul de față calcarul, poate fi mobilă, ea fiind cuprinsă în ansamblu unui cărucior mobil (Fig 1.3). Această gură de vărsare mobilă are rolul de a depozita materialul transportat în diverse puncte pentru a nu creea o singur buncăr ce ar putea ajunge la niveul benzii dacă aceasta este suspedată aflându-se la o anumită înălțime față de sol.

Fig 1.3 Cărucior cu rol de evacuare a materiei prime în diverse punct

1.2 INTRODUCERE ÎN DOMENIUL AUTOMATELOR PROGRAMABILE

Automate programabile

Un sistem automatizat are foarte multe componente în structura sa. Dar, totuși este nevoie de un "creier", care sa realizeze toate comenzile, mai ales daca sistemul este proiectat sa functioneze singur.

Această componentă, capabilă să ia decizii in funcție de informaîiile primite din exterior, date mai ales de traductoare si senzori, este numită "microprocesor". Dar un microprocesor nu poate funcționa singur, fară o memorie de unde să iși ia date si instrucțiuni si fără dispozitive de intrare/ieșire.

Astfel, un sistem automat ajunge să fie condus sau de un calculator personal, sau de un calculator în miniatura, care este numit microcontroler, sau un calculator specializat pe procese industriale, numit "automat programabil". Automatul programabil are avantajul că funcționează cu tensiuni industriale, de 24V curent continuu si 110V sau 220V curent alternativ.

Istoria automatelor programabile

În general, sistemul de control al unui proces este constituit dintr-un grup de dispozitive electronice si echipamente care determină stabilitate, acuratete si elimină stările de tranziție nedorite în procesele de producție. Sistemele de operare pot avea diferite forme și implementări, pornind de la modulele de alimentare pâna la mașini. Ca un rezultat al progresului rapid în tehnologie, multe sarcini operaționale complexe au fost rezolvate prin conectarea la un automat programabil ( P.L.C. – programmable logic controller) și posibil un calculator central. În afară de conexiuni cu instrumente cum ar fi panouri de operare, motoare, senzori, comutatoare, electrovalve și altele, posibilitățile de comunicare între aceste instrumente sunt așa de mari încât permit niveluri înalte de exploatare și coordonarea proceselor și de asemenea o mare flexibilitate a sistemului de control. Fiecare componentă a unui sistem de control joacă un rol important fată de marimea sa. Spre exemplu, fară un senzor, automatul programabil nu va sti exact ce urmează să comande în proces. Într-un sistem automat, P.L.C.-ul este de obicei partea centrală a unui sistem de control. Prin executarea unui program aflat în memoria automatului programabil, acesta monitorizează continuu starea sistemului prin intermediul semnalelor de la dispozitivele de intrare. Folosindu-se de logica implementată într-un program, automatul programabil determină care acțiuni vor fi executate cu ajutorul dispozitivelor de ieșire. Pentru a rula procese mult mai complexe este posibil să conectam mai multe P.L.C.-uri la un calculator central. Un sistem real ar putea arata ca în Fig 1.4.

Fig 1.4. Sistem de conectare a mai multor PLC-uri la un calculator central

La începutul revoluției industriale, în special în timpul anilor ‘60 și ’70, releele erau utilizate pentru a comanda mașinile automate, acestea erau interconectate utilizând fire în interiorul panoului frontal. În cateva cazuri un panou de control acoperea un perete intreg. Pentru a putea descoperi o eroare în sistem era nevoie de mult timp mai ales la sistemele complexe. În plus, timpul de utilizare a contactelor unui releu era limitat, deci unele relee trebuiau să fie înlocuite, mașinile trebuiau să fie oprite și astfel și producția de asemenea. De asemenea se punea problema de spațiu și greu se putea adapta sistemul la noi cerințe de fabricație.

Electricienii trebuiau să fie foarte pricepuți în detectarea erorilor. Pe scurt, panourile de control conventionale s-au dovedit a fi destul de inflexibile. Un exemplu tipic de panou de control conventional este arătat în Fig 1.5.

Fig 1.5. Panou de control convențional

1.2.2 Avantajele automatelor programabile

Prin inventarea automatelor progrilă are rolul de a depozita materialul transportat în diverse puncte pentru a nu creea o singur buncăr ce ar putea ajunge la niveul benzii dacă aceasta este suspedată aflându-se la o anumită înălțime față de sol.

Fig 1.3 Cărucior cu rol de evacuare a materiei prime în diverse punct

1.2 INTRODUCERE ÎN DOMENIUL AUTOMATELOR PROGRAMABILE

Automate programabile

Un sistem automatizat are foarte multe componente în structura sa. Dar, totuși este nevoie de un "creier", care sa realizeze toate comenzile, mai ales daca sistemul este proiectat sa functioneze singur.

Această componentă, capabilă să ia decizii in funcție de informaîiile primite din exterior, date mai ales de traductoare si senzori, este numită "microprocesor". Dar un microprocesor nu poate funcționa singur, fară o memorie de unde să iși ia date si instrucțiuni si fără dispozitive de intrare/ieșire.

Astfel, un sistem automat ajunge să fie condus sau de un calculator personal, sau de un calculator în miniatura, care este numit microcontroler, sau un calculator specializat pe procese industriale, numit "automat programabil". Automatul programabil are avantajul că funcționează cu tensiuni industriale, de 24V curent continuu si 110V sau 220V curent alternativ.

Istoria automatelor programabile

În general, sistemul de control al unui proces este constituit dintr-un grup de dispozitive electronice si echipamente care determină stabilitate, acuratete si elimină stările de tranziție nedorite în procesele de producție. Sistemele de operare pot avea diferite forme și implementări, pornind de la modulele de alimentare pâna la mașini. Ca un rezultat al progresului rapid în tehnologie, multe sarcini operaționale complexe au fost rezolvate prin conectarea la un automat programabil ( P.L.C. – programmable logic controller) și posibil un calculator central. În afară de conexiuni cu instrumente cum ar fi panouri de operare, motoare, senzori, comutatoare, electrovalve și altele, posibilitățile de comunicare între aceste instrumente sunt așa de mari încât permit niveluri înalte de exploatare și coordonarea proceselor și de asemenea o mare flexibilitate a sistemului de control. Fiecare componentă a unui sistem de control joacă un rol important fată de marimea sa. Spre exemplu, fară un senzor, automatul programabil nu va sti exact ce urmează să comande în proces. Într-un sistem automat, P.L.C.-ul este de obicei partea centrală a unui sistem de control. Prin executarea unui program aflat în memoria automatului programabil, acesta monitorizează continuu starea sistemului prin intermediul semnalelor de la dispozitivele de intrare. Folosindu-se de logica implementată într-un program, automatul programabil determină care acțiuni vor fi executate cu ajutorul dispozitivelor de ieșire. Pentru a rula procese mult mai complexe este posibil să conectam mai multe P.L.C.-uri la un calculator central. Un sistem real ar putea arata ca în Fig 1.4.

Fig 1.4. Sistem de conectare a mai multor PLC-uri la un calculator central

La începutul revoluției industriale, în special în timpul anilor ‘60 și ’70, releele erau utilizate pentru a comanda mașinile automate, acestea erau interconectate utilizând fire în interiorul panoului frontal. În cateva cazuri un panou de control acoperea un perete intreg. Pentru a putea descoperi o eroare în sistem era nevoie de mult timp mai ales la sistemele complexe. În plus, timpul de utilizare a contactelor unui releu era limitat, deci unele relee trebuiau să fie înlocuite, mașinile trebuiau să fie oprite și astfel și producția de asemenea. De asemenea se punea problema de spațiu și greu se putea adapta sistemul la noi cerințe de fabricație.

Electricienii trebuiau să fie foarte pricepuți în detectarea erorilor. Pe scurt, panourile de control conventionale s-au dovedit a fi destul de inflexibile. Un exemplu tipic de panou de control conventional este arătat în Fig 1.5.

Fig 1.5. Panou de control convențional

1.2.2 Avantajele automatelor programabile

Prin inventarea automatelor programabile, multe s-au schimbat în proiectarea sistemelor de control. Multe avantaje au aparut. Un exemplu tipic de panou de control cu P.L.C. se găsește în Fig 1.6.

Fig 1.6 Panou cu PLC-uri

Avantajele panoului de control care se bazeaza pe un P.L.C. pot fi prezentate în câteva idei:

1. Numarul de fire conductoare este redus cu 80% față de o realizare clasică.

2. Consumul este mult redus deoarece un P.L.C. nu consumă mai mult decât

consuma câteva relee.

3. Funcțiile de diagnosticare a erorilor sunt mult mai folositoare în detectarea erorilor.

4. Schimbarea unei secvențe de operare este ușor de indeplinit prin simpla modificare de program.

5. Necesită cateva piese de schimb.

6. Este mult mai ieftin comparativ cu un sistem convențional, mai ales în cazurile unde există un numar mare de componente de intrare/ieșire și când funcțiile de operare sunt complexe.

7. Fiabilitatea unui P.L.C. este mai mare decât cea a unui releu mecanic sau un releu de timp.

Proiectarea unui sistem de control al unui proces:

Întâi, va trebui să selectăm un instrument sau sistem pe care dorim să-l controlăm. Un sistem automat poate fi o mașină sau un proces și poate fi de asemenea numit un sistem de control al unui proces.

Funcția unui sistem de control al unui proces este permanenta veghere a dispozitivelor de intrare (senzorii) care dau semnale la un P.L.C. Ca raspuns la aceștia, automatul programabil trimite un semnal la dispozitivele de ieșire externe (instrumente de operare).

În al doilea rand, este nevoie să specificăm toate dispozitivele de intrare si ieșire care vor fi conectate la P.L.C. Dispozitivele de intrare pot fi diverse comutatoare, senzori și așa mai departe. Dispozitivele de ieșire pot fi electrovalve, motoare, relee ca și instrumente pentru semnalizare auditivă si vizuală. Apoi urmează alocarea intrărilor și ieșirilor corespunzatoare P.L.C.-ului conform cu sistemul ce dorim să-l controlăm.

În al treilea rând, va trebui să trasăm o diagramă scară pentru un program care să urmeze secvența de operații discutată la primul pas. Acest program este păstrat în memoria P.L.C.-ului. Dupa terminarea programului va trebui să verificăm daca nu cumva avem erori, putem realiza de asemenea și o simulare.

La final, sistemul este pornit și verificăm din nou dacă dispozitivele de intrare și ieșire functionează corect.

Structura unui automat programabil

Industria a început să recunoască nevoia de îmbunatațire a calitații și cresterea productivității în anii ‘60 și ’70. Flexibilitatea de asemenea a devenit o preocupare majora (abilitatea de a schimba un proces rapid a devenit foarte importantă în ideea de a satisface nevoile consumatorului).

Cam cum putea arăta o linie de producție industrială automată în anii ’60 și ’70. Era întotdeauna un panou electric imens pentru controlul sistemului. În interiorul acestui panou era un numar foarte mare de relee electromecanice interconectate pentru a face întregul sistem să functioneze. Electricianul trebuia să realizeze toate conexiunile manual utilizând fire conductoare.

Un inginer trebuia sa proiecteze logica sistemului și electricianul primea o schemă de circuit pe care trebuia să o implementeze cu relee. Acestă schemă putea contine sute de relee. Planul după care electricianul se ghida se numea diagramă scară.

Automatul programabil (PLC) este un sistem industrial cu microcontroler unde exista hardware si software special adaptat mediului industrial. Schema bloc cu acele componente tipice ale unui PLC este prezentată în Fig 1.7.

O atenție specială trebuie acordată intrarilor și ieșirilor, deoarece în aceste blocuri se găsește protecția PLC prin izolarea CPU de influența distrugătoare a mediului industrial. Unitatea de program este uzual un calculator utilizat pentru editarea programului (cel mai adesea o diagramă scară).

Fig 1.7 Schema bloc cu componente tipice ale unui PLC

Unitatea centrala de procesare(CPU)

Unitatea centrală de procesare (CPU) este creierul unui PLC. Este un microcontroler de 8 biți sau mai recent de 16 sau 32 biți. CPU controlează comunicațiile, conexiunile dintre celelalte părți ale PLC, executarea programului, operațiile cu memoria și controlul intrărilor și ieșirilor. CPU realizează un mare număr de verificări ale funcționării corecte a PLC. Orice eroare este semnalizată într-un anumit mod.

Memoria

Memoria sistem (astăzi cel mai adesea implementată cu ajutorul tehnologiei Flash) este utilizată de un PLC pentru un sistem ce controlează un proces. Pe langă acest sistem de operare, conține de asemenea un program transformat din diagramă scară într-o formă binară.

Continutul memoriei Flash poate fi schimbat dacă programul utilizatorului a fost schimbat. Reprogramarea unei memorii este realizată cu ajutorul unui cablu serial într-un program special de dezvoltare a aplicațiilor.

Memoria utilizatorului este divizată în blocuri cu funcții speciale. Cateva parți ale memoriei sunt utilizate pentru a stoca stările intrărilor și ieșirilor. Starea reală a intrarii este stocată sau în 0 logic, sau în 1 logic, aceasta reprezentând un bit de memorie.

Fiecare intrare sau ieșire are un bit atribuit din memorie. Alte părți din memorie au rolul de a stoca continutul variabilelor utilizate în programul utilizatorului. De exemplu, valoarea unui temporizator sau a unui numarător va fi stocată în acest tip de memorie.

Programarea unui PLC

Un automat programabil poate fi reprogramat prin intermediul unui calculator (calea uzuală), dar și manual (printr-o consolă). Astfel, acest lucru înseamnă că fiecare PLC poate fi programat de un calculator, daca există softul respectiv de programare. Se pot face astfel verificări ale programelor pentru a se evita hazardul în halele de producție, chiar există rețele de comunicații care verifică regulat programele din PLC-uri.

Aproape orice program pentru comanda unui PLC posedă opțiuni utile și variate, cum ar fi: forțarea intrărilor și ieșirilor pe 0 sau 1, urmărirea programului în timp real și documentarea unei diagrame. Documentarea este necesară pentru a întelege și defini defectele și nefuncționarea .

Programatorul poate adauga remarci personale, nume de intrări sau dispozitive de ieșire, sau comentarii pentru mentenanța sistemului. Adăugarea de comentarii dă posibilitatea oricărui tehnician (nu numai celui ce a realizat și dezvoltat sistemul) să înteleagă o diagramă scară imediat. Se poate nota în aceste comentarii numarul de parți defecte ce trebuiesc schimbate, deci se marește viteza cu care se poate realiza o reparație la un sistem.

Sursa de alimentare

Alimentarea cu energie electrică se realizează atât la tensiunea de 24V cc, cât și la 220V ca. Pe unele dintre PLC-uri vom vedea sursa de alimentare ca un modul separat. Acestea sunt automate programabile de obicei de mari dimensiuni. Cele de serie mică sau medie ca dimensiuni, au sursa incorporată în interiorul PLC.

Utilizatorul trebuie să determine cât curent folosește de la modulele de intrare/ieșire pentru a se asigura că acea sursă de alimentare furnizează la intensitatea de curent necesară. Diferite tipuri de module utilizează diferite valori pentru curent.

Această sursă de alimentare nu este utilizată în mod uzual pentru a alimenta intrările sau ieșirile externe. Utilizatorul va trebui să vină cu sursa separată pentru intrări și ieșiri, pentru a avea o alimentare “pură” pentru PLC. Acest lucru înseamnă că mediul industrial nu va putea afecta funcționarea corecta a unui PLC.

Intrările PLC-ului

"Inteligența" unui sistem automat depinde mult de abilitatea PLC-ului de a citi semnale de la diferite tipuri de senzori și dispozitive de intrare. Cheile, tastaturile și comutatoarele sunt o baza pentru a dezvolta o relație de tip om-masină.

Pe de altă parte, pentru a detecta o piesă de lucru, a vedea un mecanism în mișcare, verificarea presiunii sau a nivelului unui lichid, avem nevoie de dispozitive automate speciale cum ar fi: senzori de proximitate, limitatori de cursă, senzori fotoelectrici, senzori de nivel etc. Astfel, semnalele de intrare pot fi logice (inchis/deschis) sau analogice.

Ieșirile PLC-ului

Un sistem automat este incomplet daca nu este conectat la cateva dispozitive de ieșire. Cele mai uzuale dispozitive de ieșire utilizate sunt: motoarele, electromagneții, releele, indicatorii, semnalizatori, sonori etc.

Prin pornirea unui motor, sau a unui releu, PLC-ul poate conduce sau controla un sistem simplu cum ar fi un sistem de sortare a produselor, sau un sistem complex ce pozitionează capul unei mașini cu comandă numerică (CNC).

Ieșirile pot fi de tip analog sau digital. Ieșirile digitale sunt asemanătoare cu comutatoarele. Ele conectează sau deconectează linii de cablu conductor. Ieșirile analogice sunt utilizate pentru a genera semnale analogice (de exemplu un motor a carui viteza este controlată de o tensiune care corespunde unei anumite valori a vitezei).

Linii de extensie

Fiecare PLC are un număr limitat de linii de intrare sau de ieșire. Dacă este nevoie, acest număr poate fi mărit cu ajutorul unor module adiționale prin lărgirea sistemului cu ajutorul unor linii de extensie. Fiecare modul poate contine extensii pentru liniile de ieșire și intrare. De asemenea, modulele de extensie pot contine intrări sau ieșiri de natura diferită comparativ cu cele furnizate de PLC.

1.2.4. Conectarea senzorilor si a dispozitivelor de execuție

Alimentarea PLC

Alimentarea PLC-ului se realizeaza dupa urmatoarea schemă de circuit. Se observă ( Fig 1.8) că alimentarea se face din exterior de la o sursă de curent continuu de 24V. Există și o sigurantă de protectie F1. Acest model de PLC este protejat la schimbarea polaritații. Totuși, pentru a fi siguri că funcționează corect, va trebui să verificăm toate conexiunile.

Fig 1.8. Alimentarea unui PLC

Conectarea intrărilor:

Intrările PLC-ului comută electronic. Odată ce am conectat un contact prin intermediul terminalului de intrare, il putem reutiliza ca un contact în diagramă scară de circuit de câte ori dorim. Se conectează butoane cu apăsare sau comutatoare.

Fig 1.9 Conctarea intrarilor la un PLC

Utilizăm terminalele de intrare I1 până la I12 pentru a conecta butoane cu apăsare, comutatoare sau senzori de proximitate cu 3 sau 4 fire (Fig 1.9).

Domeniul de tensiune al semnalelor de intrare:

– Semnal 0 logic (OFF signal) – 0V pană la 5V- Semnal 1 logic (ON signal) – 15V pană la 28.8V

Domeniul de curent al semnalelor de intrare:

– I 1 pană la I 6, I 9 pană la I 12, R1 pană la R12 – 3.3mA la 24V- I 7 si I 8 – 2.2mA la 24V

Intrările I 7 și I 8 pot fi de asemenea utilizate pentru a conecta tensiuni analogice de la 0V până la 10V. Se poate utiliza un potentiometru de 1 kohm pentru a obtine o tensiune variabilă pentru intrarea analogică, spre exemplu la I7.

Conectarea ieșirilor:

În Fig 10. terminalele de ieșire Q sunt practic niște contacte izolate. Contactele pot fi normal-deschise, sau folosite în program ca niște contacte normal-închise.

Fig 1.10 Conectarea ieșirilor

În diagrama scară, bobinele de releu sunt controlate prin intermediul ieșirilor de releu corespunzatoare Q1 pana la Q8. Putem utiliza stările semnalului de la ieșirea releului pentru a adauga condiții suplimentare de comutare.

Ieșirile pe releu sau pe tranzistor sunt utilizate pentru a comuta sarcini cum ar fi tuburi fluorescente, becuri cu filament, contactori, relee, electro-distribuitoare sau motoare.

Fig 1.12 Conectarea mai multor ieșiri

2

PREZENTAREA FLUXULUI DE TRANSPORT

2.1 STUDIU INTRODUCTIV

Regiunea Lespezi – Dobrești se încadrează în sectorul sudic al zonei cristalino-mezozoice a Carpatilor Orientali, la limita masivului Bucegi cu masivul cristalin de Leaota. Zăcamantul de calar Lespezi a fost conturat în stiva de depozite calcaroase de varsta Jurasic superior care intra în alcatuirea masivului Lespezi. Calcarele au o grosime de 350-400 m și se întind pe o suprafață de circa 1km2. În baza calcarelor se află șisturi sericito-cloritoase de vârstă Proterozoic superior –Paleozoic.

Pe verticală, zăcamantul de calcar Lespezi se dezvoltă între cotele +1230 m și +1684 m (cota varfului Lespezi). Coperta zacămantului este constituită din gneiss și se dezvoltă la partea superioară a zăcamantului și pe latura vestică.

Forma și dimensiunile zăcământului de calcar impun metoda de exploatare în trepte descendente, cu front lung, care se caracterizează prin extragerea substanței minerale utile pe toată lungimea treptei, sau pe sectoare ale acesteia.

Dupa necesitățile de producție, exploatarea se face simultan în mai multe trepte. Se respectă decalajul de 50 m pe orizontală între treptele de exploatare de la cote diferite. În prezent exploatarea se face în partea mediană a zacământului între cotele 1345 m și 1430 m.

Calcarul derocat este încărcat în autobasculante fiind transportat și deversat pe rostogoalele de la cotele 1345, 1361 și 1375 m. Calcarul ajunge gravitațional la cota 1230 m de unde este încărcat cu excavatorul în autobasculante și transportat la concasorul nr.1 de la aceeași cotă. După concasare, materialul este preluat de o banăa transportoare și dus la un siloz cu capacitatea de 8000 t iar de la siloz, prin intermediul unui releu de benzi care face obiectul acestui proiect, este transportat la depozitul de la Lotul 4- Pucheni.

Sunt câteva probleme care trebuiesc rezolvate cât de curând posibil pentru a nu influența negativ buna desfășurare a lucrărilor de exploatare, dupa cum urmează :

– în proiectele tehnice care au stat la baza obținerii licenței de exploatare este prevazut că exploatarea se va face concomitent la partea superioară și la partea mediană a carierei (Agentia Nationala pentru Resurse Minerale poate retrage licenta pe motiv că nu se respectă datele din licentțe);

– planul de refacere a mediului prevede epuizarea rezervelor din treptele de la partea superioară a carierei (de la 1650 m în jos) și executarea lucrărilor de refacere pe treptele respective (nu putem să facem lucrările de refacere a mediului, lucrări care sunt obligatorii);

– în treptele de la partea mediană a zăcământului, cea mai mare parte a rezervelor este imobilizată din cauza treptelor superioare;

– continuând fluxul actual de exploatare cu deschiderea de noi trepte de la partea mediană a zăcămantului în jos, treptat se desființează posibilitatea transportului gravitațional pe rostogoale și se va mări distanța de transport auto și cu benzile.

Pentru a rezolva problemelor de mai sus se impune inceperea exploatării la partea superioară a zăcamântului în paralel cu exploatarea de la partea mediană a acestuia.

Exploatarea la partea superioară presupune executarea lucrărilor de descopertare și a lucrărilor de exploatare propriu-zise (derocare, transport, concasare).

Metoda de derocare este cu explozivi amplasați în găuri de foreză orizontale și verticale (înclinate la 70º). Materialul concasat este încărcat în autobasculante, transportat la concasorul giratoriu nr.2 de la cota 1535 m, transportat cu o banda la cota +1397 m de unde materialul cade gravitațional până la cota 1230 m. De aici materialul concasat este preluat cu un extractor și printr-o bandă este dus în releul actual de benzi prin intermediul cărora ajunge la depozitul Lotul 4- Pucheni.

Pentru a putea face exploatarea la partea superioară este necesară punerea în funcțiune a extractoarelor de la cota 1230 m (tunelul de extracție).

Din toate secțiunile de transport enumerate mai sus, proiectul își propune să surprindă din punct de vedere tehnic releul de benzi prin intermediul căruia calcarul concasat ajunge la depozitul Lotul 4- Pucheni.

Structura proiectului bazat pe Transport calcar Cariera Lespezi Fieni are ca scop automatizarea comenzii fluxul de transport calcar din cariera Lespezi, respectiv Statia 0 aflata la cota 1200 pana in Statia 10 inclusiv situata la cota 600.

În Fig 2.1 și Fig 2.2 sunt surprinse imagini reale din zona fluxului de transport.

Fig 2.1 Transportor, vedere în natură

Fig 2.2 Buncărul de la gura de vărsare a sistemului de benzi transportoare

2.2 PREZENTAREA SISTEMULUI ENERGETIC DE ALIMENTARE A FLUXULUI DE TRANSPORT

Alimentarea cu energie electrică se realizează de la o linie aerină (LEA) de 20KV din hidrocentrala Dobrești prin intermediul unui transformator de 4 MVA , 20/6 KV situat în stația 20/6 din Lot 4 Moroieni.

Rețeaua de 6 KV este realizată din cablu de aluminiu ( A2XSEYABY 3 x 240 mmp ) și alimentează stațiile electrice 6/0,4 KV ( stația: 10, 9, 7, 5, 4, 2, 1, 0) situate pe o lungime de 10 km a fluxului de transport.

Fiecare stație electrică are câte un transformator 6/0,4 KV de putere 1000 KVA sau 400KVA ( Fig 2.3 ) în funcție de puterea motoarelor de acționare.

.

Fig 2.3 Trafo 1000 KVA Fig 2.4 Celulă alimentare transformator

Transformatorul electric se alimentează de la 6 KV prin intermediul unei celule de 6 KV cu SF6 tipul GAE 1K+1K+1LSF din Fig 2.4 și Fig 2.5.

Fig 2.5 Schema monofilară celulă alimentare transformator

Ieșirea transformatorului 6/0,4KV alimenteaza un tablou de distribuție generală de 400V (Fig 2.6) pentru totți consumatorii racordați din acea stație.

Fig 2.6 Tablou electric de distribuție generală de 400 V

2.3 ARHITECTURA SISTEMULI DE COMANDĂ ȘI AUTOMATIZARE

Arhitectura sistemului de automatizare este prezentată în Fig 2.7 .

Fig 2.7 Arhitectura sistemului de automatizare

2.3.1 Elemente comandate

Utilajele componente ale acestui flux sunt urmatoarele ( date dupa cod de recunoaștere și denumire utilaj ):

QS01M001 – Bandă înclinată (de la siloz la Transportorul 1) -> Transportor 0 (S0)

QS01M250 – Electrofrană Transportor 0 (Statia 0)

QS01M002 – Extractor material siloz -> Extractor 1 (Statia 0)

QS01M003 – Extractor material siloz -> Extractor 2 (Statia 0)

QS01M004 – Curățitor extractor -> Curatitor 1 (Statia 0)

QS01M005 – Curățitor extractor -> Curățitor 2 (Statia 0)

QS01M010 – Bandă înclinată (de la Statia 0 la Statia 1) -> Transportor 1 (Statia 0)

QS01M011 – Electrofrană stanga (actionare pe Transportorul 1) -> Electrofrană Transportor 1 (Statia 0)

QS01M039 – Bandă înclinată (de la Stația 1 la Statia 2) -> Transportor 2 (Statia 1)

QS01M044 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 2) -> Electrofrana Transportor 2 (Statia 1)

QS01M045 – Electrofrana dreapta (actionare pe Transportorul 2) -> Electrofrana Transportor 2 (Statia 1)

QS01M060 – Banda inclinata (de la Statia 2 la Punct de frangere 3) -> Transportor 3 (Statia 2)

QS01M065 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 3) -> Electrofrana Transportor 3 (Statia 2)

QS01M066 – Electrofrana dreapta (actionare pe Transportorul 3) -> Electrofrana Transportor 3 (Statia 2)

QS01M081 – Banda inclinata (de la Punct de frangere 3 la Statia 4) -> Transportor 4 (Statia 4)

QS01M086 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 4) -> Electrofrana stanga Transportor 4 (Statia 4)

QS01M107 – Banda inclinata (de la Statia 4 la Statia 5) -> Transportor 5 (Statia 5)

QS01M113 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 5) -> Electrofrana Transportor 5 (Statia 5)

QS01M108 – Banda inclinata (de la Statia 5 la Statia 6) -> Transportor 6 (Statia 5)

QS01M114 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 6) -> Electrofrana Transportor 6 (Statia 5)

QS01M138 – Banda inclinata (de la Statia 6 la Statia 7) -> Transportor 7 (Statia 7)

QS01M144 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 7) -> Electrofrana Transportor 7 (Statia 7)

QS01M139 – Banda inclinata (de la Statia 7 la Statia 8) -> Transportor 8 (Statia 7)

QS01M145 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 8) -> Electrofrana Transportor 8 (Statia 7)

QS01M169 – Banda inclinata (de la Statia 8 la Statia 9) -> Transportor 9 (Statia 9)

QS01M172 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 9) -> Electrofrana Transportor 9 (Statia 9)

QS01M195 – Transportor 10 (Statia 10)

QS01M240 – Electrofrana dreapta (actionare pe Transportorul 10) -> Electrofrana Transportor 10 (Statia 10)

QS01M201 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 10) -> Electrofrana Transportor 10 (Statia 10)

QS01M196 – Transportor 11 (Statia 10)

QS01M202 – Electrofrana stanga (actionare pe Transportorul 11) -> Electrofrana Transportor 11 (Statia 10)

QS01V001 – Clapeta (Statia 10)

QS01M305 – Ciur Vibrator (Statia 10)

QS01M303 – Banda Var (Statia 10)

QS01M229 – Carucior – transportor 11 (Statia 10)

QS01M230 – Banda Fixa (Statia 10)

QS01M231 – Banda Reversibila (Statia 10)

QS01M232 – Motor translatie banda reversibila (Statia 10)

2.3.2 Controlul instalației

Fluxul existent poate să fie controlat atât în regim local cât și în regim central. Selectarea regimului de lucru se face de pe WinCC prin apăsare butoanelor „Central”, respectiv „Local” din ecranul „Flux General”.

Utilajele pot fi controlate:

– în regim central prin butoanele de comenzi flux de pe WinCC („Start”, „Restart”, ”Stop Flux”, „Stop Rapid”), casuțele de selecție extractor („Activare Extractor 1” și „Activare Extractor 2”) și butonul „Stop Tr 0” pentru oprirea transportorului 0

– în regim local prin butoanele de pe cutiile locale dispuse în câmp.

Starea „convertizor pregatit de pornire” este semnalizată pe panoul operator prin apariția unui pătrat în dreptul benzilor transportoare. Pentru a porni un transportor convertizorul trebuie săfie în starea „pregătit de pornire”.

2.3.2.1 Pornirea utilajelor

Regim Local:

În regim local, fiecare utilaj este controlat de la cheia locală de pe cutia de comandă amplasata langă utilaj. Pornirea utilajului, dacă utilajul nu este în avarie, se poate face prin comanda “Start”, iar cheia rotativă (unde există) trebuie pozitionată pe poziția “on”. Oprirea din funcționare a unui utilaj se face prin apăsarea butonului de “Stop”. În acest regim utilajele nu sunt interblocate pentru funcționare între ele. În acest regim, utilajele pot fi oprite în caz de urgență de la butoanele de comandă locală, respectiv apăsând butonul „Stop” („0”), dar aceasta constituie o situație de avarie.

În cazul electrofranelor cuplarea/decuplarea în regim local se face prin apăsarea butonului de „Start”; electrofrana rămane decuplată atât timp cât este ținut apăsat butonul de start de pe cutia locală. Pentru pornirea benzii în local nu este necesară decuplarea manuală a electrofranei aceasta facandu-se automat la pornirea motorului.

În regim central viteza transportoarelor este setabilă de pe panoul operator din camera de comanda prin introducerea unei valori în câmpul „Turație prescrisă în local”. Toate benzile vor funcționa cu viteza introdusă în acest câmp.

Pornirea unui transportor va fi semnalizată prin semnalele de hupa și girofar aferente utilajului pornit timp de 10 secunde.

Regim Central:

În regim Central, comanda utilajelor se face prin butoanele de control flux dispuse pe panoul operator. Pornirea unui flux se face prin intermediul butonului “Start”. Dupa aceasta comanda este activă pentru 10 secunde semnalizarea sonora și luminoasă din câmp pe tot fluxul. Utilajele vor începe să intre în funcțiune din aval în amonte numai după expirarea acestor 10 sec. Aceste semnalizări vor fi active pe toată durata de pornire a fluxului. Semnalizările sonore din câmp (hupele) aferente utilajelor se vor întrerupe pe rând odată cu intrarea în funcțiune a fiecărui utilaj. Girofarul va rămâne pornit pe întreg fluxul până în momentul în care este pornit ultimul utilaj (transportorul 0, respectiv extractorul 1 sau 2 în funcție de selecția extractoarelor de pe panoul operator).

Butonul de „Start” flux este activ doar dacă fluxul are condiții de funcționare. În cazul în care fluxul este în pornire și unul din utilajele care incă nu a pornit nu îndeplinește condițiile de pornire (emergență trasă pe bandă sau apariția unei avarii) fluxul rămâne în starea în pornire iar utilajele pornesc până în locul în care este semnalizată avaria. Dupa remedierea avariei operatorul apasă tasta luare la cunostinta „ACKNOWLEDGE” dupa care apasă butonul „Restart”.

În cazul în care fluxul este în funcțiune și apare o avarie la unul din utilaje sau este cuplată o emergenta bandă (sau butonul local de „Stop”), acel utilaj se oprește instantaneu , la fel ca și utilajele din amonte. Repornirea fluxului se face prin butonul “Restart” de pe ecranul WinCC dupa remedierea și luarea la cunoștință (butonul „ACKNOWLEDGE”) a avariei aparute . Se va semnaliza sonor și prin semnal luminos timp de 10 sec. faptul că s-a dat comandă repornirea fluxului.

2.3.2.2 Oprirea utilajelor

A. Oprire normală:

Oprirea unui utilaj se poate face, daca este selectat regimul local, din butonul de STOP de pe cutia locală.

Dacă este selectat regimul central oprirea se face din butonul „Stop Flux” de pe ecranul WinCC începandu-se procedura de oprire flux cu golire de material. Timpi de golire ai fiecărei benzi se pot seta de pe panoul operator din ecranul setări.

Observație: timpii de golire trebuie schimbați dacă se modifică turația prescrisă a motorului.

B. Oprire rapidă:

Oprirea rapidă a unui utilaj în regim local se face de la emergențele de bandă, ciupercile de avarie (camera de comandă, camera energetică, hală marnă, hală motor).

În regim central oprirea rapidă a unui transportor apare în una din urmatoarele situații:

– avarie aparută la unul din echipamentele situate în aval;

– emergența bandă trasă;

– buton local de stop apăsat;

– cuplarea electrofranei (sau defect senzor frană decuplată);

– ciuperci de avarie apasate (camera de comandă (numai în stația 0), camera energetică, hala marnă, hală motor);

– apăsarea butonului „StopR” – Stop Rapid – de pe ecranul WinCC; această comandă oprește instantaneu toate utilajele din flux.

– semnalizare pâlnie plină;

– lipsă confirmare senzor de miscare bandă;

Observații: – ciuperca convertizor ( avertizarea este semnalizată pe panoul operator : convertizor nepregătit de pornire prin dispariția pătratului albastru din dreptul benzii; ciupercă convertizor apasată este semnalizată pe display-ul convertizorului prin mesajul specific OFF2).

2.3.2.3 Funcționarea utilajelor

Utilajul este pregătit pentru pornire dacă este în regulă din punct de vedere mecanic și nu prezintă nici o avarie electrică. Avariile care pot sa apară la funcționarea unui utilaj pot fi:

protecție decuplată;

neconfirmare contactor pentru motoarele comandate direct și neconfirmare pornire motor pentru motoarele comandate cu convertizor;

sensor de mișcare care nu confirmă mișcarea benzii;

senzor descentrare bandă;

emergență bandă apăsată;

fault electric;

buton local de stop apăsat (poate să apară și din cauza intercondiționării dintre electrofrană și motor); eroare de comunicație între automatul programabil și periferiile descentralizate dispuse în tablourile electrice.

2.3.2.4 Regimuri de funcționare pentru utilaje în regim special

Caruciorul de pe Transportorul 11

Pornirea în regim local presupune apăsarea butoanelor de pornire în direcția dorită – în față sau în spate. Oprirea acestuia se realizează prin apăsarea butonului de stop de pe panoul local.

De retinut urmatorul aspect: căruciorul dispune de 4 limitatori de capăt de cursă, câte doi în fiecare capăt al transportorului 11 și trei limitatori de poziție: unul corespunzător benzii fixe, unul la 3 m de bandă fixă și unul la 6 m de bandă fixă.

În regim local, căruciorul pornește la apăsarea butonului de start, în direcția dorită, și se oprește fie dacă se apasă butonul de stop, fie dacă tripperul ajunge pe unul dintre limitatorii mai sus menționați.

Dacă tripperul s-a oprit datorită poziționării sale pe unul dintre limitatorii mai sus mentionați, atunci avem una dintre următoarele două situații:

Oprire pe unul dintre cei 4 limitatori de capăt de cursă, moment în care este posibilă pornirea tripperului doar în direcția opusă față de cea în care a întâlnit limitatorul de capăt.

Oprire pe unul dintre cei 3 limitatori de pziție, caz în care el poate fi comandat mai departe în ambele sensuri de deplasare.

Regimul automat al tripperului , benzii fixe M230 și benzii reversibile M231.

În cazul în care fluxul este în regim automat și tripperul se afla poziționat pe limitatorul corespunzător benzii fixe, iar la un moment dat bada fixă se oprește, tripperul se va poziționa pe limitatorul de 3 m.

Pornirea utilajelor din stația 10, în local se face în ordinea urmatoare: se pornește banda reversibilă, se pornește banda fixă, după care se pozitionează căruciorul în dreptul benzii fixe, asigurandu-se că poziționarea s-a făcut pe senzorul de la banda fixă.

Dacă regimul de funcționare al fluxului este pe automat, atunci există un interblocaj între banda fixă și reversibilă, în sensul că oprirea benzii reversibile determină oprirea benzii fixe și implicit pozitionarea căruciorului pe limitatorul de 3 m.

Se specifică că, căruciorul M232 nu se deplasează automat către senzorul de 3 m, doar dacă înainte ca banda fixă să se oprească, acesta s-a aflat pe limitatorul corespunzator benzii fixe.

Regim local bandă fixă și reversibilă

Pornirea benzii fixe M230 se poate face doar local, iar dacă fluxul este în regim central, atunci pornirea acestei benzi este condiționată de pornirea în prealabil a benzii reversibile.

Oprirea benzii fixe se face prin butonul de stop local sau pe interblocaj cu bandă reversibilă.

Pornirea și oprirea benzii reversibile M231 se poate face doar local.

Pornirea translației benzii reversibile M232 se poate face doar local, iar oprirea se face fie local, fie automat la atingerea unuia dintre limitatorii de capăt.

2.3.3 Monitorizarea și parametrizarea instalației

2.3.3.1 Monitorizarea și paramterizarea funcționării procesului tehnologic cu ajutorul sistemului SCADA – WinCC

Aplicatie HMI monitorizare și control ( instalată în camera de comandă din Stația 0 ) reprezintă un real avantaj în procesul de transport.

Navigarea prin sistemul SCADA și urmarirea parametrilor și stărilor utilajelor corespunzătoare fiecărei stații, se face prin apăsare butoanelor corespunzătoare fiecărei stații în parte, în ecranul principal, partea de jos, sau a tastelor funcționale, de pe tastatura calculatorului, taste asignate fiecărui ecran în parte și inscripționate pe fiecare buton în parte.

Exemplu: Ne aflam în ecranul „Flux General” – navigarea de aici în ecranul „Stația 10” se poate face: fie prin apăsarea butonului „Statia 10”, fie prin apăsare tastei „F9”.

Dacă din anumite motive calculatorul de proces s-a oprit, atunci, la repornire, operatorul trebuie să introducă utilizatorul și parola.

Pentru fiecare stație putem face diferite monitorizări în timp real a comportării utilajelor dar și modificarea parametrilor acestora. Având în vedere multitudinea de ferestre ce pot fi monitorizate voi prezenta doar câteva exemple sugestive dintre acestea.

În Figura 2.8 (a) este prezentată o vizualizare generală a fluxului care cuprinde informațiile minime despre starea fluxului și a modul de comandă al acestuia. În acest ecran este afișată starea fluxului în regim central prin colorarea butoanelor ‚Pregătit de pornire’, ‚În pornire’, ‚Pornit’ și ‚In oprire’ precum și starea de „pregătit de pornire” a fiecărui echipament.

În câmpul ‚Turație prescrisă în central’ se introduce turația motoarelor comandate în regim central de funcționare al fluxului. În câmpul ‚Turație prescrisă în local se introduce turația motoarelor comandate în regim local de funcționare al fluxului. Modificarea acestor câmpuri în oricare din ecrane modifică turația transportoarelor 1-9.

În câmpul „Turație Transportor 0” se introduce turația prescrisă a transportorului 0 atât în regim de funcționare local cât și central.

În acest ecran se permite selectarea / deselectarea extractoarelor prin bifarea căsuțelor ‚Activare Extractor 1’ respectiv ‚Activare Extractor 2’ în regimul central de funcționare. Fiecare extractor are posibilitatea de modificare a turației prescrise. Această turație reprezintă turația prescrisă atât în regim local cât și în regim central de funcționare.

Tot în acest ecran, operatorul are posibilitatea de a selecta tipul de flux dorit, Calcar sau Calcar Sortat, prin apăsarea butoanelor cu aceleași nume. În momentul în care s-a optat pentru un anumit tip de flux, bulina, corespunzătoare fiecărui tip, se va colora în albastru.

Fig 2.8 (a) Ecran flux

Fig 2.8 (b) Ecran stația 1

Fig 2.8 (b) prezintă informații detaliate despre utilajele din statia 1 : transportor 2 și electrofrana stanga și dreapta transportor 2 cât și despre semnalizările vizuale și sonore : hupa și girofar. Câmpurile ‚Măsuri’ indică turația și puterea consumată ale motorului de la transportorul 2.

În câmpul ‚Turație prescrisă în central’ se introduce turația motoarelor comandate în regim central de funcționare a fluxului. În câmpul ‚Turație prescrisă în local’ se introduce turația motoarelor comandate în regim local de funcționare a fluxului.

Modificarea acestor câmpuri în oricare din ecrane modifică turația tuturor motoarelor din flux.

Fig 2.8 (c) Ecran stația 10

Ecranul din Fig 2.8 (c) cuprinde informații detaliate despre utilajele din stația 10: transportor 10 , transportor 11, clapeta V001, banda fixa, banda reversibila, caruciorul de pe banda 11, translația benzii reversibile și despre semnalizarile vizuale și sonore : hupa și girofar.

În cazul în care în instalație există o avarie aceasta apare atât în fereastra prezentă în partea de jos a fiecarui ecran cât și în ecranul de alarme. Spre deosebire de fereastra de alarme ecranul de alarme din Fig 2.8 (d) este un „buffer” în care rămân memorate avariile apărute.

Observații: Toate alarmele apărute la un moment dat și apoi remediate sunt luate la cunoștință printr-o apasare a butonului „ACKNOWLEDGE”

Fig 2.8 (d) Ecran alarme

Fig 2.8 (e) Ecran Profibus

Ecranul din Fig 2.8 (e) cuprinde informații legate de starea fiecărui nod din reteaua de comunicație.

În cazul în care un nod din rețea nu mai este văzut de PLC (unitatea centrală din stația 0) acesta va avea culoarea roșie iar în ecranul de alarme se va genera o alarmă care indică lipsa comunicație Profibus cu nodul respectiv. Adresele setate ale fiecărui nod precum și locația nodulu se pot observa în acest ecran.

Fig 2.8 (f) prezintă turația și puterea consumată actuale ale fiecărui motor comandat cu convertizor. Turația motorului este exprimată în rotații pe minut (rpm) iar puterea consumată în KW. Datele din acest ecran sunt calculate în funcție de caracteristicile motoarelor introduse în ecranul de setări în câmpurile „Limite maxime” („Turație” respectiv „Putere”).

Cuprinde setările necesare funcționării înstalației (timpi de pornire / oprire utilaj, timpi de decuplare electrofrâne) și limite maxime de turatie și putere necesare afișării corecte ale mărimilor măsurate.

Timpul de pornire utilaj: temporizare pornire utilaj dupa pornirea utilajului situat în aval în regim central.

Timpul de oprire utilaj: temporizare oprire utilaj necesară golirii materialului de pe bandă după comanda de oprire normală a fluxului în regim central.

Timpul de decuplare electrofrană: temporizare decuplare electrofrână dupa comanda de pornire motor (previne deplasarea benzii sub acțiunea propriei greutăți inainte de intrarea în funcțiune a motorului). Setarea acestor timpi se face în funcție de încărcarea și caracteristicile de înclinare ale benzilor. În cazul unei setări incorecte în cazul unei porniri apare mesajul „fault convertizor”. Acești timpi se încadrează în intervalul 2-5 secunde în funcție de banda și de încarcărea acesteia.

Observații:

– Indicarea puterii de 0 KW în timpul funcționării unui motor semnifică funcționarea motorului în regim de generator (motorul induce un curent în rețea).

– Modificarea parametrilor din ecran, se poate efectua, doar după introducerea parolei de utilizator, utilizând butonul corespunzător, din ecranul principal.

Fig 2.8 (f) Ecran setări și valori măsurate

Fig 2.8 (g) Ecran valori măsurate

Fig 2.8 (g) cuprinde informații referitoare la valorile curenților pe fiecare motor în parte, valori stocate și afișate din arhivă.

Fig 2.8 (h) Ecran detalii tehnice echipamente electrice

Se pot monitoriza informații referitoare la fiecare stație în parte. În cazul în care în stația respectivă apare o avarie, aceasta se va colora în rosu Fig 2.8 (h).

2.3.3.2 Monitorizarea și parametriarea convertizorului cu ajutorul panoului operator SINAMICS 150 S

Pentru operare unitatea SINAMICS are situat pe ușa un panou operator. De pe panou se pot executa acțiuni de operare, monitorizare și service pentru convertizor.

Panoul conține:

– Ecran LCD grafic cu indicații text și de tip bară (pentru variabilele de proces)

– LED-uri pentru afișarea stării curente convertizor

– Funcții de ajutor în cazul avertizărilor și alarmelor (descrierea cauzelor și modul de

rezolvare a acestora)

– Butoane pentru controlul convertizorului (chiar în timpul funcționării)

– Posibilitate comutare Local/Distantă a controlului.

– Butoane numerice pentru introducerea preseturilor și a parametrilor

– Posibilitate de restricționare acces la setări

Fig 2.9 Prezentarea funcționalității butoanelor

Procedura în cazul nefuncționării unui convertizor:

În cazul în care un convertizor nu functionează / nu indică starea de ready pe panoul operator din stația 0 sau are o avarie care nu se resetează prin confirmare se pot verifica urmatoarele la panoul operator local (de pe convertizorul în cauză):

1. Daca e aprins led-ul galben (de avertizare) sau led-ul rosu (de avarie)

2. Se verifica mesajele de avarie care apar pe Ecran

3. Se apasa butonul functional de sub textul Help (ajutor) pentru a se afisa mai multe

informatii despre cauza avariei și despre modul de eliminare a ei (informatiile pe panoul

operator sunt in limba engleza).

Fig 2.10 Monitorizarea fluxului tehnologic pe OP

Fig 2.10 arată informația afișată pe panoul de la SINAMICS în timpul unei funcționări normale.

Pe primul rând aflam starea convertizorului (în imagine READY – adică pregătit de funcționare). Pe al doilea rând NSET – reprezintă valoarea prescrisă a turației (în exemplul dat 1450 de rotații pe minut), iar în continuare F_OUT reprezintă frecvența de la ieșirea convertizorului (la motor), în exemplu 50 Hz. Pe randul urmator avem : PACTV adică puterea consumată de convertizor (dacă apare cu minus în față e putere generată de acesta), apoi U_DC reprezintă tensiunea continuă formată în interiorul convertizorului. În continuare avem N_ACT adică turația motorului iar pe bară putem vedea valoarea procentuală din turația maximă iar dedesupt citim valoarea aceseia (în exemplu 1450 de rotații pe minut) Similar avem în continuare I_ACT adică curentul efectiv pe bară vedem valoarea în procente față de valoarea maximă admisă de către convertizor iar dedesupt citim valoarea acesteia. Pe ultimul rând citim funcțiile active care sunt executate și afișate pe ecran la apăsarea tastelor corespunzătoare .(F1, F2, …….F5).

Alte mesaje care pot apărea sunt:

READY – pregatit

READY TO SWITCHON – pregatit de pornire

OPERATION – functionare normală

OFF1 – oprire comandată din proces a convertizorului, oprirea se face dupa o pantă controlată dict de proces.

OFF2 – reprezintă oprire normală a convertizorului de le ciupercă de pe panou – se realizează prin decuplarea alimentării motorului acesta fiind lăsat liber, se oprește încet

OFF3 – oprire de urgenta; cauze posibile: Emergenta banda apasata, fir intrerupt intre PLC și convertizor (schema electrică) – oprirea se face dupa o rampa controlată .

SWITCH ON INHIBIT – pornire convertizor blocată, din aceasta.

Fig 2.11 Vizualizarea mesajelor de avarie

Definitii – fault și alarmă:

ALARMA- raspunsul la o condiție de fault identificată de convertizor, nu trebuie dat

acknowledge , dispare la inlăturarea defectului. Se aprinde ledul galben de pe AOP.

În cazul unei avarii pe primul rând se poate citi indicații asupra naturii defectului. Astfel:

A07850 External warning 1 – unitatea de protecție termică optiunea L83 – depășirea valorii de prag avertizare temperatură motor.

F03505 Analog input, wire breakage – înseamnă că valoarea prescrisă pentru convertizor nu ajunge pe intrarea corespunzătoare posibil fir intrerupt, contact imperfect în clemă etc. În acest caz valoarea prescrisă N_SET care apare pe ecranul convertizorului trebuie să fie 0.

F07860 External fault 1 – unitatea de protecție termică optiunea L84 – depăsirea valorii de prag temperatura de avarie motor.

F07862 External fault 3 – supraîncălzire rezistența de frânare – optiunea L61- convertizorul este pus în OFF2 (decuplare alimentare). Se elimină cauza și se dă akcnowledge.

F07902 Drive: motor stalled – înseamnă că motorul nu se mișcă conform asteptarilor aplicației de pe convertizor – adică frana nu se ridică la timp sau probleme la motor / reductor rezultând un blocaj mecanic.

2.4 SCHEME ELECTRICE

În Fig 2.13 și 2.14 sunt reprezentate schemele de forță și de comandă a transportorului unu iar în Fig 15 este reprezentată schema de forță a electrofrânei. Restul schemelor pot fi găsite în CD-ul atașat proiectului. Schema de mai jos din Fig 2.12 reprezintă o schemă de amplsare a aparatajelor într-un dulap.

Fig 2.12 Schemă de amplasare dulap electric

Fig 2.13 Schema de forță transportor 1

Fig 2.14 Schema de comandă (PLC) transportor1

Fig 2.15 Schema de forță electrofrână

3

PREZENTAREA ECHIPAMENTELOR FOLOSITE LA FLUXUL DE TRANSPORT

3.1 PREZENTAREA AUTOMATULUI PROGRAMABIL SIEMENS ÎN CONFIGURAȚIE S7-300

În Fig 3.1 sunt descrise principalele elemnte ce intră în alcătuirea configurației S7-300 folosită pentru comanda benzilor transportoare.

Fig 3.1 Componentele configurației S7-300

Șina Montajul sursei de alimentare, a CPU-ului, IM, și până la opt module de semnal pe aceeași șină.

Sursă alimentare. Sursa de alimentare este disponibilă pentru 2A, 5A, și 10A curent de ieșire la 24V. Tensiunea de ieșire este izolată, testată la scurt-circuit și stabilizată fără sarcină. Un LED aprins continuu semnalizează funcționare corectă. Semnalizare intermitentă a LED-ului înseamnă supratensiune. Tensiunea de intrare se poate selecta 120V sau 230V.

Central Proccessing CPU-ul are următoarele elemente pe partea frontală:

• LED-uri de stare și avarie,

• Comutator mod operare cu trei posibile selecții,

• Conexiune pentru tensiunea de alimentare de 24VDC,

• Interfață multipunct, MPI, pentru echipamentele de programare sau conectarea

la un alt automat programabil,

• Compartiment baterie, (nu pentru Compact_CPU și CPU-uri după 10.2002)

• Compartiment pentru modul de memorie (nu pentru CPU 31X IFM).

Module interfață Modulele de interfață fac posibilă configurație multișină.

Module de semnal Aceste module sunt selectate conform domeniul de tensiune sau tensiunii de ieșire. Un conector de magistrală este inclus la livrarea fiecărui modul, și împreună compun backplane bus. Semnalele de proces sunt conectate la un conector frontal.

Cabluri Este necesar un cablu PG/PC pentru conectarea directă a echipamentului de programare.

Interconectare Cablurile PROFIBUS conectorii de cabluri sunt de asemenea necesari pentru conectarea mai multor automate programabile.

CP Un procesor de comunicație pentru PROFIBUS, Industrial Ethernet, sau altă magistrală de comunicație.

În Fig 3.2 se poate observa posibilitatea de montaj . orizontală sau verticală a unei configurații.

Depinzând de poziția de montaj, poți să ai următoarele temperaturi de mediu pentru

funcționarea automatului programabil:

• 0-600C pentru montaj orizontal

• 0-400C pentru montaj vertical.

Fig 3.2 Posibilitatea de montaj

Fig 3.3 Posibilitatea de esxtindere a configurației folosite

Maximum Expansion Fig 3.3 prezintă posibilitatea maximă de extindere pentru un S7 300™/CPU314/315. Extinderea maximă permite până la 32 de module, câte opt module pe fiecare șină. Nu există reguli de slot pentru montarea modulelor de semal, module cu funcții, și procesoare de comunicație. De aceea, ei pot fi folosiți pe orice poziție.

Interface Modulele de interfață (IM 360/361) sunt utilizate pentru conexiunea dintre șine.

Module (IM) Modulul IMS reprezintă modulul care trimite, și IMR reprezintă modulul care recepționează. Modulele de interfață trebuie poziționate pe sloturile specifice lor. Dacă este necesar, o sursă de alimentare suplimentară poate fi poziționată pe șina de extensie. Există varianta economică a modulului de interfață, IM 365, pentru conectarea a două șine. (Nu este necesară sursă de alimentare suplimentară; nu poate fi conectat un CP).

Local Segment Anumite module cu funcții, cum ar fi FM NC, pot avea propriile semnale I/O atribuite. Aceasta produce module FM cu zone I/O proprii, și care pot fi accesate foarte rapid. Această zonă se referă ca și un segment local. Un singur segment local poate fi configurat pe șină. În timpul funcționării, CPU-ul nu mai poate accesa aceste I/O.

Slot Number Slots 1 la 3 ( atribuire permanentă):

Slot 1: PS (sursa de alimentare), dacă este prezentă

Slot 2: CPU (unitatea centrală), dacă este prezentă

Slot 3: IM (modul interfață), daca este prezent

Slots 4 la 11 (atribuire liberă): SM, FM, CP pot fi conectați în orice slot

Distance Următoarele lungimi de cabluri sunt disponibile între șine: configurație cu două șine cu IM 365: maximum 1m configurație cu mai multe șine cu IM 360/361: maximum 10m.

În Figura 3.4 (a), (b), (c), (d) sunt prezentate modulelor de intrări și ieșiri analogice cât și digitale.

3.2 PREZENTAREA CONVERTIZORULUI DE FRECVENȚĂ SINAMICS – S15

Unitatea cabinet convertizor SINAMICS S150 se pretează pentru toate tipurile de acționari cu turație variabilă cu înalte cerințe de performantă, de exemplu:

Aplicații cu raspuns dinamic rapid

Dese opriri în funcționare cu recuperare de energie

Operare în patru cadrane.

Sunt disponibile pentru urmatoarele tensiuni de ieșire:

Acest tip de convertizor din Fig. 3.5 este folosit la acționarea transportoarelor 1 – 10 din cadrul fluxului de transport și au puteri de 132 KW și 250 KW.

Fig. 3.5 Convertizoare 250KW și 132KW

Fig 3.6 Componentele unui cabinet convertizor S150

Fig 3.7 Legătură interioară de comandă a convertizorului S150

Fig 3.8 Vizualizare echipament control CU 320 Convertizor

Fig 3.9 Module suplimentare ale convertizorului

Fig 3.10 Unitatea de control CU 320

Unitatea de control CU 320 Fig 3.10 din este conpusa din:

4 socluri DRIVE-CLiQ pentru a furniza comunicația cu alte componente cum ar fi: modululmotor,modulul de linie activă, modulul senzor și modulul cu teminale.

1 conector PROFIBUS (adresa este selectată sau printr-un parametru sau printr-un

întrerupator DIP)

1 interfața RS232

8 intrari digitale parametrizabile

8 intrări/ieșiri digitale parameterizable

3 socluri de masură care va ajută la parametrizare

4 LED-uri bicolore pentru stare

1 buton reset

Software-ul și parametrii setați la parametrizare sunt salvați pe Compact Flash Card

Gradul de protecție este standard IP20, ca și optional IP21, IP23 si IP54.

3.3 PREZENTAREA CONVERTIZORULUI DE FRECVENȚĂ MICROMASTER 440

Invertorul MICROMASTER 440 este potrivit pentru o serie de aplicații care necesită o turație variabilă. Flexibilitatea sa, îl face să fie folosit într-un spectru larg de aplicații. De asemenea, acestea includ macarale, depozite mari, mașini producatoare de hrană, de tabac, de băuturi, mașini de împachetare, aplicații care am nevoie de invertoare de frecvența care au o mare funcționalitate și răspuns dinamic ca și normal. Invertorul este caracterizat special de orientarea clientului pe performanță și utilizare ușoare. Banda largă de tensiune îl face să fie folosit în întraga lume.

Acționarea benzii transportor 0 (55 kw) si a celor doua extractoare (22 kw) este facută de convertizoare MICROMASTER 440.

Din punct de vedere funcțional se aseamaă cu convertizoarele SINAMICS S150. Deosebirile între ele constau în puterea nominală a converizorului și interfața simplificată a convertizorului – cu semnalele de comunicare și panoul operator în cazul micromaster butoane de operare.

În cazul funcționarii normale pe afișajul convertizorului vor apărea alternativ două valori una reprezentând valoarea frecvenței prescrisă din automat și cealaltă valoarea frecvenței de la ieșirea convertizorului. Astfel daca apare de exemplu 50.00 / 00.00 înseamnă că valoare de la ieșire este nula deci motorul nu este acționat. Dacă se repetă în cele două afișări succesive aceeași valoare înseamna că frecvența de la ieșirea convertizorului urmărește valoarea prescrisă . Dacă apare 0.00 / 0.00 inseamna că nu avem valoare prescrisă – nu vine din automat sau aceasta este nulă.

Aceste indicații reprezintă stări normale ale convertizorului. (observatie : la pornire (sau oprire) este normal ca valoarea frecvenței de ieșire să se modifice încercând să ajungă la valoarea prescrisă ( la zero ). În cazul în care pe afișaj apare o informație de genul Axxxx (de exemplu A0503 ) aceasta reprezintă o avarie , adică suntem informați asupra unei funcționări improprii.(în cazul de fată tensiune de alimentare prea mică). Această situație o putem întâlni la decuplarea normală a circuitului de forța al convertizorului.

Orice avarie semnalată de convertizor indică o stare anormală de funcționare a acestuia, acesta se comportă normal pentru aplicație și semnalizarea avariei dispare la înlaturarea cauzei care a provocat-o. În cazul în care pe afișaj apare o informație de genul Fxxxx (de exemplu F0004) acecesta reprezintă un fault, adică suntem informați asupra cauzei care a dus la oprirea forțată a convertizorului (în cazul acesta depașirea temperaturii limită de funcționare normală a convertizorului ). Pornirea acestuia se va face numai dupa înlaturarea cauzei care a dus la această avarie după ce s-a apăsat butonul de reset de pe panoul operator.

Fig 3.11 Convertizorul MICROMATER 440

MICROMASTER 440 din Fig 3.11 este conceput pe module. Panoul operator din Fig 3.12 și celelalte module pot fi schimbate cu usurinta.

Fig 3.12 Panoul operator

Nivele de acces.

Pentru aplicații simple trebuie schimbați doar câțiva parametrii. Pentru aplicațiile mai complexe este nevoie de un parametru mai “exotic” din când în când. Din acest motiv, nivelele de acces sunt stabilite într-un parametrul definit P003:

• Nivelul 1 = Standard: doar cei mai importanți 17 parametrii sunt afișați

• Nivelul 2 = Extins: In acest nivel parametrii adiționali sunt vizibili pentru terminalele de intrare și de ieșire, la fel cât și pentru comunicația prin field bus sau de exemplu pentru canalul presetat

• Nivelul3 = Expert: Aici aveți acces la toți parametrii necesari. Sunt aproximativ 600 de parametrii pentru MICROMASTER,

• Nivelul 4 = Service: Câțiva parametrii specifici sunt doar pentru personalul de service autorizat. Acest nivel este protejat de o parolă.

Standarde internationale:

Invertorul MICROMASTER 440 este în concordanță cu cerințele cerute în gidul de tensiune joasă a UE guideline. Invertorul MICROMASTER 440 are marcă CE Certificat Acc. to UL and c UL certified c-tick

Caracteristici principale:

Punere în funcțiune ghidată și ușoră;

Construcția modulară oferă flexibilitatea maximă;

6 Intrări digitale programabile izolate;

2 intrări analogice scalate (0 V to 10 V, 0 mA to 20 mA);

2 ieșiri programabile (0 mA to 20 mA);

3 relee de ieșire programabile (30 V DC/5 A, încarcare rezistivă; 250 V AC/2 A, încărcare inductivă);

Operarea motoarelor de zgomot mic datorită frecvențelor de puls mari, ajustabile;

Protectia motorului și a invertorului;

Opțiuni (Privire generală)

Filtru EMC, Clasa A/B;

Filtru LC și filtru sinusoidal;

Socul comutației de linie;

Ieșire de șoc;

Panou operator-Basic (BOP) pentru parametrizarea invertorului;

Panou operator-Advanced (AOP) cu afișaj în mai multe limbi;

Panou operator Asiatic (AAOP) cu afișaj în engleză și chineză;

Modul de comunicație:

􀁺 PROFIBUS

􀁺 DeviceNet

􀁺 CANopen

Modul de interfață encoder;

Kit-uri de conexiune PC;

Kit-uri de montare și intalare a panoului operator pe ușa de control a dulapului;

Unelte de punere în funcțione pe PC , executabile sub Windows 98/NT/2000/ME/ XP Professional;

Integrare TIA cu dispositive ES.

Caracteristici mecanice:

Aspect modular

Temperature de operare:

􀁺 0.12 kW to 75 kW: -10 °C to +50 °C (+14 °F to +122 °F)

􀁺 90 kW to 200 kW: 0 °C to +40 °C (+32 °F to +104 °F)

Găzduire compactă,datorită unei densități mari de putere

Conectare a cablurilor ușoară, conexiunea principală și a motorului sunt separate pentru o compatibilitate electromagnetică optimă

Panou operator detasabil

Terminale de control fara suruburi, pe placa de I/O detasabila

Caracteristici de performata:

Ultima tehnologie de IGBT

Control digital microprocessor

System Vector Control de inalta performanta

Controlul fluxului de current (FCC) pentru raspuns dinamic îmbunătățit, și controlul optimizat al motorului

Caracteristică V/fliniara

Caracteristă V/f quadrica

Caracteristică multipunct (Caracteristica V/f programabila)

Controlul forței

Flying restart

Compensarea alunecării

Restartarea automată restart following mains failure or fault

Funcția definită de utilizator, pentru blocurile de operații logice si aritmetice

Tampon cinetic

Rampa în jos de poziționare

Controler PID de grad mare pentru controlului intern al procesului

Accelerare/decelerare programabilă, 0 s to 650 s

Netezirea rămpii

Limitarea rapidă a curentului (FCL)

Timp de raspuns la intrările digitale mic, rapid

Ajustare fină folosind rezoluție mare de 10 biți ai intrărilor analogice

Componenta de frânare pentru frânarea rapidă controlată

Bobina de franare integrată (doar pentru invertoare de 0.12 kW to 75 kW )

4 frecvențe de salt

Caracteristici de protecție:

Capacitatea de suprasarcină:

􀁺 CT mode

0.12 kW to 75 kW: curent de suprasarcină 1.5 x curentul de ieșire nominal (ex. 150 % capacitatea de suprasarcină) pentru 60 S, Timp ciclu 300 s, și 2 x curentul de ieșire nominal (ex.. 200 % capacitate de suprasarcină) pentru 3 s, timp ciclu 300 s 90 kW to 200 kW: curent de suprasarcină 1.36 x curentul de ieșire nominal (ex.. 136 % și 1.6 x curentul de ieșire nominal (ex..160 % capacitate de suprasarcină) pentru 3 s, timp ciclu 300s.

􀁺 VT mode

5.5 kW to 90 kW: curent de suprasarcină 1.4 x curent de ieșire nominal (i.e. 140 % capacitatea de suprasarcină) pentru 3 s, și 1.1 x curentul de ieșire nominal (ex. 110 % capacitate de suprasarcină) pentru 60 s, timp ciclu 300 s 110 kW to 250 kW: curent de suprasarcină 1.5 x current de ieșire nominal (ex.. 150 % capacitatea de suprasarcină) pentru 1 s, și 1.1 x curentul de ieșire nominal (ex.. 110 % capacitatea de suprasarcină) pentru 59 s, timp ciclu 300 s.

Protecție sub/supra-tensiune

Protecție de supraincalzire

Conexiune directa specială pentru PTC sau KTY pentru protejarea motorului

Protecție de eroare la împământare

Protecție de scurtcircuit

I 2 t protecție termică a motorului

Protecție de motor blocat

Stand de prevenire

Interblocaj de paramatrii

3.4 PREZENTAREA MOTOARELOR FOLOSITE

Se folosesc motoare asincrone cu puterea de 250KW cel prezentat în Fig 3.13 și motoare cu o putere mai mica de 132KW descris în Fig 3.14

Fig 3.13 Motor asincron de 250KW

Fig 3.14 Motor asincron de 132KW

3.5 PREZENTAREA FRÂNEI ELECTROMECANICE

Prezența electrofrânei Bubenzer Bremsen tipul SB 8.1, este utilă pentru a opri cât mai repede transportul de calcal, aceasta având menirea de a frâna rotația inerțială a motorului de acționare.

În Fig 3.15 se observă instalarea frânei pe cuplajul motor – reductor.

Fig 3.15 Frână electromecanică

Fig 3.16 Elementele componente ale frânei electromecanic

Fig 3.17 Vedere laterală a frânei electromecanice

3.6 PREZENTAREA SENZORILOR DE EMERGENȚĂ

Se utilizează 3 tipuri de senzori cupă cum urmează:

senzor de mișcare

senzor de deplasare pe verticală

senzor de deplasare pe orizontală

Senzorii de mișcare (Fig 3.18), se utilizează pentru detectarea patinării materialului rulant al transportorului la pornirea fluxului de transport sau ruperea benzii de transport survenită datorită îmbătrânirii materialului rulant.

Senzorul de deplasare pe verticală (Fig 3.19) poate fi folosit pentru detecția desprinderii unui braț de susținere a benzii, sau în cazul unui accident de muncă când un factor uman poate trage de frânghia ce traversează acest senzor.

Senzorul de deplasare pe orizontală (Fig 3.20) are rolul de a detecta deșcentrarea benzii transportoare ce ar tinde să iasă de pe făgașul ei conferit de scheletul metalic de susținere.

Fig 3.18 Amplasarea senzorului Fig 3.19 Senzor de deplasare

de mișcare pe verticală

Fig 3.20 Senzor de deplasare pe orizontal

3.7 Dulapuri de automatizare cu periferie descentralizată

Se află în stațiile aflate în diferite puncte de-a lungul benzilor pentru comanda utilajelor fluxului.

Conține automatele programabile Simatic S300, aparatajul electric de protecție și comutație a consumatorilor (Fig 3.20).

Fig 3.20 Dulap automatizare cu periferie descentralizată

4

PROGRAMAREA AUTOMATELOR PROGRAMABILE SIEMENS

4.1 PROGRAMAREA FOLOSIND DIAGRAME LADDER

Programarea folosind diagrame ladder a aparut în cazul automatelor programabile datorită necesității de a exista un mod facil de programare care să permită realizarea de aplicatii fara a fi nevoie de cunostințe complexe de programare. Diagramele ladder sunt preluate din electrotehnică și ‘mostenesc’ anumite denumiri și reprezentări caracteristice acesteia. Elementele de bază sunt, în cazul diagramelor ladder, contactele și bobinele.

Contacte. Sunt cunoscute ca intrări. Fiecare intrare a unui modul de intrări este recunoscut de catre unitatea centrală în cazul folosirii diagramelor ladder ca un contact. Adresele prin care putem face deosebirea între diverse intrări pot fi notate cu I,E sau altă literă. Datorită faptului ca aceste contacte sunt valori binare, putând fi deschise sau închise, ele sunt grupate în octeti sau cuvinte astfel că pentru recunoasterea lor sunt folosite doua cifre. Prima reprezintă numarul octetului iar cea de a doua numarul bitului din octet. Ca și în lumea reală, contactele pot fi normal deschise sau normal inchise ca și cele din Fig 4.1:

Prin aranjarea contactelor în serie și în paralel pot fi realizate operatii logice asupra stării semnalelor. Cele normal deschise sunt testate pentru valoarea ‘1’ a semnalului respective iar cele normal închise pentru valoarea ‘0’. În al treilea caz sunt reprezentate contacte care nu sunt doar citite, asupra lor se executa și anumite_modificări/reinițializări.

Fig 4.1 Tipuri de contacte

Bobine. Acestea sunt de fapt ieșirile dinspre automat spre process. Ca și notație cea mai utilizată este folosind litera Q. Din aceleași motive ca și în cazul contactelor sunt folosite doua cifre pentru notarea unei anumite ieșiri. În cazul bobinelor simple, bitul de la adresa bobinei este setat doar dacă rezultatul este 1 în timp ce în cazul apariției de litere sau simboluri apare o

Fig 4.2 Tipuri de bobine

funcționare aditională (salt intr-un anume loc în program, controlul timerului, funcții de numărare).

Exemple:

Scrierea unui program pentru comanda unui led cu ajutorul unui întrerupător:

Scrierea unui program pentru implementarea funcției ȘI:

Scrierea unui program pentru implementarea funcției SAU:

Bobinele și contactele sunt elementele de bază în cadrul acestui tip de programare. Bazat pe acestea pot fi construite și altele cum ar fi bistabilele RS sau SR care înlocuiesc anumite funcții logice:

Fig 4.3 Tipurile de bistabile SR și RS

În exemplul ilustrat de Fig 4.3 putem considera cazul în care avem o instalație cu doua butoane: unul pentru pornire și unul pentru oprire. Acționarea acestora conduce la aprinderea sau stingerea unui led care avertizează asupra faptului că instalatia este în stare de functionare sau este oprită. Problema putea fi rezolvată doar cu ajutorul contactelor, prin dispunerea acestora în rețea dar prin folosirea unui bistabil de tip SR sau RS se ajunge la o soluție mai elegantă.

4.2. PROGRAMAREA FOLOSIND LISTA DE INSTRUCȚIUNI

Programarea de acest tip presupune cunoștințe bune de programare fiind foarte apropiată de programarea în limbaj de asamblare. Este cunoscută sub denumirea de programare în STL (statement list) și folosește un set de instrucțiuni cu ajutorul cărora se pot scrie programe. Cunoașterea modului de programare STL pentru un anumit tip de automat nu prezintă o piedică pentru realizarea de aplicații folosind alte tipuri de automate datorită faptului ca există doar o notație diferită. Adresele intrărilor și ieșirilor sunt notate la fel ca în cazul diagramelor ladder cu posibilitatea utilizării de notații echivalente care să fie mai sugestive în cazul depanării sau completării programelor dezvoltate.

În continuare se va lua în considerare setul de instrucțiuni folosit în cazul limbajului STEP 7 dezvoltat pentru automatele programabile din clasa SIMATIC. Pentru exemplificare vom lua în considerare doar câteva dintre acestea pentru a putea face o paralelă între cele doua moduri de programare prezentate:

A – realizează un ‘si’ logic (prescurtare de la and);

AN – realizează un ‘si’ logic cu variabila negate;

O – reprezintă un ‘sau logic’;

ON – identic cu cazul AN;

X – realizează un ‘sau exclusiv’ .

Pentru o ilustrare mai buna a modului de programare vom face o paralelă între exemplele prezentate pentru cazul diagramelor ladder și programele corespunzătoare în limbajul STL:

În cazul în care dorim să ne folosim de anumite bistabile, cum a fost cazul la diagramele ladder, putem să o facem daca pentru acestea sunt prevăzute instrucțiuni care să le implementeze.

Și în cazul diagramelor ladder dar și în cel al limbajului STL sunt folosite alaturi de contacte/intrări și bobine/ieșiri variabile de memorie notate în general cu litera M dupa cum se poate vedea în exemplul de mai sus.

4.3. ALTE MODURI DE PROGRAMARE UTILIZATE ÎN CAZUL AUTOMATELOR PROGRAMABILE

Pe langă cele 2 moduri utilizate în principal pentru programarea automatelor programabile mai sunt folosite și altele printre care se remarcă urmatoarele două:

Utilizarea ‘function charts’ – se referă la scrierea programelor pornind de la diagramele de funcționare ale acestora numite diagrame de stări. Astfel, fiecare stare are caracteristic anumite ieșiri iar între stări se execută tranzițiile în momentul apariției anumitor intrări. Modul acesta de programare este oferit doar de anumite firme și este mult mai facil în cazul aplicațiilor care presupun o rezolvare rapidă, fara intervenția unui programator specializat, în acest caz fiind mai utilă o persoana care cunoaște foarte bine procesul, a semnalelor care trebuie să vină din proces și respectiv a modului de răspuns al acestuia. Datorită faptului că este un mod special de programare în general este livrat separat de pachetul principal de software furnizat pentru un anumit automat programabil ( bineințeles numai daca firma producatoare a prevăzut o astfel de posibilitate);

Utilizarea ‘function block diagram’ – este foarte apropiată de cazul diagramelor ladder, programele fiind obținute prin conectarea mai multor cutii de simboluri. Bobinele sunt înlocuite în acest caz prin cutii simple. Principalele elemente sunt cele prezentate în Fig 4.4 :

Fig 4.4 Simboluri pentru programarea în FBD

Asemănarea dintre acest mod și programarea folosind diagramele ladder este elocvent folosind exemplul de mai jos care implementează unul dintre programele care apar în Fig 4.3.

Fig 4.5 Program realizat folosind FBD

4.4 PROGRAMAREA FOLOSIND TIMERE

Dispozitivele cele mai utilizate dupa contacte și bobine, în cazul programării folosind diagrame ladder, sunt timerele. Bineînteles că nu se schimbă situatia nici în cazul altor variante de programare, folosirea acestora fiind foarte importantă pentru programele de conducere cu automate programabile. Memoria limitează numarul de timere care poate fi folosit de către un automat programabil.

Tipurile de aplicații care impun folosirea timerelor sunt destul de diverse și constau în necesitatea trecerii unui interval de timp pentru a fi schimbate anumite ieșiri ale automatului.

Utilizarea unui timer este dată în Fig 4.6:

Fig 4.6 Programarea unui timer de tipul on delay.

Datele care apar în figură sunt:

Intrarea de set – este pornit timerul- S;

Valoarea care este incarcata în timer : TV;

Intrarea de reset – oprire timer – R;

Iesiri.

În funcție de tipul de timer obținem diverse variante pentru interpretarea semnalelor de la intrări și activarea ieșirii. Următoarea secventă scrisă în STL implemetează diagrama ladder prezentată în Fig 4.6:

Pe baza codului prezentat poate fi observat ușor rationamentul programului. În cadrul mediului de programare Step 7 sunt folosite urmatoarele tipuri de timere:

On Delay: Dacă intrarea S trece pe 0 înainte de epuizarea timpului, funcționarea timerului este întreruptă. Intrarea de reset (R) permite resetarea timerului și a bazei de timp. Valoarea scrisă în timer la un moment dat poate fi citită în cele doua formate disponibile (binary și BCD). Funcționarea este caracterizată de diagrama urmatoare (în care t reprezintă timpul presetat). Timerul este prezentat în Fig 4.6.

Fig 4.7 Diagrama de funcționare a unui timer on delay

Stored On Delay. Aceiași funcționare ca și la timerul on delay cu deosebirea că în acest caz timerul iși continuă decrementarea și la trecerea pe o a intrare de set. Practic acesta rămâne pornit la un impuls de 1 pe intrarea de set nefiind obligatoriu ca această intrare să fie tot timpul activă. Dacă însa intrarea de set trece din nou pe 1, adică are loc o variație de tipul S=1- 0 – 1, timerul va începe decrementarea de la valoarea de presetare. Diagrama de funcționare este prezentată în Fig 4.8 iar reprezentarea acestuia în Figura 4.9 a;

Figura 4.8 Diagrama de funcționare a unui timer stored on delay

Fig 4.9 Reprezentarea timerelor stored on delay (a),off delay (b), pulse(c) și extended pulse(d)

Off Delay. Timerul este pornit în momentul în care detectează la intrarea de set o valoare de 0. În cazul în care intrarea de set trece din 0 în 1 în timp ce timerul este pornit acesta se va opri, iar la urmatoare re-setare va fi pornit din nou de la inceput. Funcționarea este asemanatoare cu cea de la timerul on delay cu deosebirea că în acest caz funcționarea se bazează pe valori de 0 (front coborâtor) și nu valori de 1. Diagrama de funcționare în acest caz este dată în Fig 4.10 iar reprezentarea timerului în Figura 4.9 b;

Fig 4.10 Diagrama de funcționare a unui timer off delay

Pulse. Pornirea timerului se realizează când este detectată o trecere din 0 în 1 la intrarea S. Ieșirea timerului este pe 1 în acest caz. Aceasta iși schimbă valoarea și trece în 0 daca expiră timpul inscris în timer, intrarea de set trece înapoi pe 0 sau apare un semnal de reset (R=1). Diagrama de funcționare pentru timer este prezentată în Fig 4.11 iar reprezentarea acestuia este dată în Fig 4.9 c;

Fig 4.11 Diagrama de funcționare a unui timer pulse

Extended pulse. Timerul este pornit daca intrarea S este setată (trece pe 1). Ieșirea Q este setată și ea pe 1. În acest caz iesirea Q ramane pe 1 și dacă intrarea S trece inapoi pe 0 dar daca vom avea succesiunea 1 – 0 – 1 la intrarea S timerul va fi repornit. Ieșirea Q este resetată daca expiră timpul sau daca este activ semnalul de reset. Diagrama de functionare o regăsim în Fig 4.12 iar reprezentarea timerului în Fig 4.9 d.

Fig 4.12 Diagrama de funcționare a unui timer extended pulse

Pe langă tipurile prezentate mai pot fi întalnite și timere cu alte funcționari, dependent de producător. Aceastea pot fi: limitat în timp, cu funcționare ciclică, alternant, on delay multiplu, off delay multiplu. Valorile înscrise în acestea pot fi urmarite prin intermediul variabilelor de memorie (T1 în cazul exemplului din Figu 4.6). Unul dintre avantajele majore în folosirea timerelor în cadrul automatelor programabile il constituie faptul ca timpul care este inscris în ele poate fi o variabilă de programare sau o valoare fixă de timp. Un alt avantaj il constituie faptul că intervaulul de timp este foarte precis datorită utilizarii unei tehnologii adecvate.

4.5 PROGRAMAREA FOLOSIND NUMĂRĂTOARE

Numărătoarele utilizate de către automatele programabile au aceiași funcționare ca și cele cunoscute (integrate). Controlul aplicațiilor care utilizează număratoare poate fi realizat prin incrementarea pană la o anumită valoare dupa care cauzează aparitia unui eveniment sau provoacă aparitia evenimentului pană când număratorul atinge valoarea presetată.

Un numărător este setat sau resetat în funcție de semnalele prezente la intrările sale. Frecvența de numărare depinde de timpul de procesare al programului. Numărarea se poate face crescător prin aplicarea unui impuls pe intrarea respectivă sau în sens descrescator pentru intrarea de ‘count down’. Diferența între numaratoare constă în tipul de numărare care poate fi efectuat : în sens crescător (CU), în sens descrescător (CD) și în ambele sensuri (CUD).

Numărătorul prezent în aplicatia din Figu 4.13 este unul care însumează ambele tipuri de numărare. Prin activarea intrarii I0.2 este setat, adica este înscrisa valoarea 20 dată de formatul C#20, iar prin activarea intrării I0.3 este resetat această valoare urmand să fie ștearsă. Pentru incrementare este folosită intrarea I 0.0 iar pentru decrementare intrarea I 0.1. Valoarea care se găsește în numărator poate fi citită prin folosirea variabilei de memorie C1 sau direct pe cele două ieșiri în valoare binară sau în cod BCD. Ieșirea Q 0.0 este 1 dacă valoarea înscrisă în numărător este diferită de 0 și 0 în caz contrar.

Fig 4.13 Programarea unui numărător de tipul CUD.

Codul scris în limbaj STL echivalent pentru diagrama ladder prezentată în Fig 4.13 este urmatorul:

Celelalte două tipuri de numarătoare întalnite la automatele din familia Simatic sunt redate în Fig 4.14 și reprezintă de fapt doar părti ale celui de tip CUD prezentat, permițând doar operația de incrementare sau decrementare. Sunt folosite în cazul în care nu există decât operații de acest tip pentru a evita o funcționare eronată a întregului sistem de conducere.

Fig 4.14 Numărătoarele de tip CU(a) și CD(b) care pot fi utilizate la automatele din

familia Simatic

Numărătoarele au o zonă rezervată în memoria unitații centrale. Pentru fiecare adresă a unui numărător este rezervat un cuvant de 16 biți. Capacitatea unitații centrale este de 256 de astfel de numărătoare. Biții cuprinși între 0 și 9 conțin valoarea care este încarcată în numărător. Limitele între care poate fi cuprinsă această valoare sunt 0 și 999.

Fig 4.15 Înscrierea unei valori într-un numărător

În Fig 4.15 putem observa modul în care se transformă valoarea înscrisă în numărător de la aplicarea ei la intrarea dată de codul C#127, în acest caz și transformarea binară a acesteia datorată folosirii doar a celor 10 biți.

Instrucțiunile mai importante care sunt folosite în cazul scrierii programelor folosind STL sunt următoarele:

L – încarcă valoarea numărătorului;

LC – încarcă valoarea numărătorului în format BCD;

R – resetează numărătorul;

S – încarcă numărătorul cu valoarea presetată;

CU- incrementează valoarea numărătorului;

CD – decrementează valoarea numărătorului.

4.6 FUNCȚII ARITMETICE LA AUTOMATELE PROGRAMABILE SIEMENS

Automatele programabile de clasă medie și mai complexă sunt prevăzute cu funcții aritmetice. Principalele funcții utilizate în programare sunt: adunarea, scăderea, înmulțirea, împarțirea și rădăcina pătrată.

Adunarea și scăderea. Pot fi aplicate mai multor tipuri de operanzi și presupun efectuarea operațiilor de scadere și adunare asupra operanzilor respectivi. În Fig 4.16 am reprezentat blocurile cu care se lucrează în programarea ladder (in cazul automatelor din familia Simatic) pentru operanzi de tip intreg (a) și real (b).

Fig 4.16 Blocurile folosite pentru adunare cu operanzi reali și intregi

Fig 4.17 Exemplu de adunare a doi operanzi

În Fig 4.17 este prezentat un model de adunare a doi operanzi. Aceștia sunt reprezentați de MW0 și MW2 la intrările IN1 și IN2. Rezultatul adunării este prezent la ieșirea OUT reprezentată de MW12. Fiecare adunare a doi operanzi se realizează atata timp cât intrarea de enable (I0.1 în figura) are valoarea „1” logic. Iar în cazul în care avem o depășire aceasta este subliniată de ieșirea EN0.

Pentru operația de scădere obtinem o reprezentare de același tip cu diferența că reprezentarea poartă alt nume (SUB_I pentru cazul scaderii a doi intregi) iar operația este data de: OUT=IN2 IN1 restul pinilor având aceiași semnificație, existând posibilitatea efectuării operației asupra mai multor tipuri de operanzi.

Codul scris în STL pentru diagrama ladder din Fig 4.17 este urmatorul:

Înmulțirea și împărțirea. În cazul operațiilor de înmulțire și împarțire blocurile sunt asemanătoare diferind doar operațiile care se realizează. În Fig 4.18 putem observa reprezentările în programarea bazată pe diagrame ladder pentru operațiile de înmulțire și împarțire pentru întregi (a) și numere reale (b).

Fig 4.18 Reprezentarea operațiilor de înmulțire și împărțire pentru întregi (a) și numere

reale (b)

Operanzii sunt aceiași diferind doar operația care se realizează între ei. Ceilalți pini au aceiași semnificație de validare(EN), rezultat(OUT) sau indicator depașire(ENO). Exemplificarea pentru realizarea unei anumite operații este facută în Fig 4.19 în cazul înmulțirii a doi întregi:

Fig 4.19 Exemplu de înmulțire a doi operanzi

Compararea. Automatele de capacitate medie și complexă au prevazute funcții de comparare a datelor care sunt vehiculate. Numerele sunt comparate intern într-o varianta similară cu cea de la microprocesoare. Datele care pot fi comparate sunt de diverse tipuri pornind de la numarul înscris intr-un contor vis-a-vis de o dată fixă sau compararea a doua date de intrare la un anumit interval de timp.

Funcțiile de comparare care apar în general la automatele programabile sunt urmatoarele:

egal – cele doua numare au valori egale;

inegal(diferit) – cele doua numere sunt de valori diferite;

mai mare sau egal – primul operand în raport cu cel de al doilea;

mai mic – primul numar este strict mai mic decât al doilea;

mai mare – primul operand este mai mare decâl al doilea;

mai mic sau egal – primul operand este mai mic sau egal în raport cu al doilea.

Cazurile prezentate sunt ilustrate în Fig 4.20 pentru programarea utilizând diagrame ladder din cadrul limbajului Step 7 iar identificarea fiecărei operații se poate face pe baza operatorilor înscriși pe ele.

Fig 4.20 Cazurile de comparatoare a doua numere întregi

În Fig 4.20 sunt prezentate doar comparatoare a doua numere întregi. În general, în programarea automatelor, există comparatoare pentru diverse tipuri de date (real).

Fig 4.21 Compararea a doi întragi folosind diagrame ladder

Un exemplu de program realizat folosind diagrame ladder pentru compararea a doua numere întregi este dat în Fig 4.21 împreuna cu codul aferent pentru aplicație scris în limbaj STL.

Instrucțiuni de rotire și deplasare. Instrucțiunile de rotire și deplasare sunt prezente la majoritatea automatelor programabile. Acestea pot fi de urmatoarele patru tipuri generale din care se obțin mai multe prin multiplicare pentru diverse tipuri de operanzi asupra carora se aplică:

deplasare la dreapta;

deplasare la stanga;

rotire la dreapta;

rotire la stanga.

În Fig 4.22 sunt prezentate în forma dată de diagrame ladder cele 4 tipuri enumerate mai sus. Primele două litere înscrise reprezintă operația (sh=shift, ro = rotate), următoarea sensul realizării ei (r=right, l=left) iar ultima tipul de operand asupra căruia se aplică operația respectivă.

Fig 4.22 Tipuri de operatori pentru deplasare și rotire în Step 7

Unii dintre operatori pot fi aplicați doar anumitor tipuri de date. În Fig 4.23 vom prezenta realizarea unei operații de deplasare asupra unui operand de tip întreg. Intrarea EN este pentru validarea operației care se va efectua. La intrarea IN este prezent operandul care urmează să fie deplsat iar la intrarea N numărul de biți cu care se va face deplasarea. Rezultatul final este afișat la ieșirea OUT iar ENO ne precizează dacă operația a fost efectuată cu succes.

Fig 4.23 Exemplu pentru folosirea operatorului de deplasare în cazul a doi întregi

Codul rezultat prin transformarea diagramei ladder din Fig 4.23 în limbaj STL este urmatorul:

În cazul folosirii unui operator pentru rotirea biților unui număr am utilizat urmatorul exemplu:

Figura 4.24 Exemplu pentru utilizarea operatorului de rotire asupra unui operand

În acest caz semnificația pinilor este identică în raport cu cea de la operatorul de deplasare. Codul obținut prin transformare din diagrama ladder în limbaj STL pentru acest exemplu este urmatorul:

4.7 ALTE INSTRUCȚIUNI ALE MEDIULUI DE PROGRAMARE STEP7

Instrucțiunea ȘI , SAU logic din Fig 4.25

Fig 4.25 Instrucțiunea ȘI , SAU logic

Instrucțiunea Set și Reset din Fig 4.26

Fig 4.26 Instrucțiunea Set și Reset

Instrucțiunea de salt din Fig 4.27

Fig 4.27 Instrucțiunea de salt

4.8 PROGRAMUL UTILIZATOR

În momentul distribuirii, automatele SIMATIC (împreună cu modulele de I/O) nu sunt capabile să conducă un proces (sau o mașină). Unitatea centrală are nevoie de un program prin care să rezolve diversele taskuri. Acest program este denumit program utilizator ("user program") și este creat folosind pachetul STEP7 de către programator. Astfel, după pornire, unitatea centrală execută un scurt program de start-up după care se intră în execuția ciclică a programului utilizator care poate fi întrerupt la apariția unor erori sau alarme, întreruperile fiind prioritizate după diverse clase de prioritate. Uzual, programul utilizator este împărțit în secțiuni individuale care sunt denumite blocuri și care pot fi apelate unul dintr-altul realizându-se astfel o organizare foarte bună a softului. în cadrul acestor blocuri putem avea variabile locale – specifice lor – sau variabile globale – caracteristice tuturor.

4.8.1 Blocuri organizaționale și clase de prioritate

Partea software a unei unități centrale este reprezentată pe lângă programul utilizator și de către sistemul se operare care se ocupă de funcțiile sale specifice neputând fi configurat de către programator. Interfața între sistemul de operare și programul utilizator este realizată de către blocurile organizaționale care practic sunt părți ale programului utilizator, dar sunt apelate și procesate de către sistemul de operare în cazul apariției anumitor evenimente. Numărul de blocuri organizaționale este fix. În tabelul din Fig 4.28 sunt prezentate blocurile organizaționale din STEP7 împreună cu clasele lor de prioritate.

Tipuri de procesare ale programului utilizator

A. Programul "StartUp" – după ce este pornită unitatea centrală aceasta rulează un program de start-up care este localizat în blocurile organizaționale OB100 (pornire la cald), OB 101 (pornire la fierbinte) sau OB 102 (pornire la rece) și are prioritatea 27. După rularea programului de start-up unitatea centrală începe rularea programului principal.

Fig 4.28 Prezentarea claselor de prioritate ale blocurilor organizaționale

Programul de StartUp este procesat dacă avem una dintre următoarele condiții:

pornire automată

în cazul în care este selectat modul RUN sau RUN-P din modul STOP

apare o cerere de comunicare (din partea unui dispozitiv care poate fi o altă unitate centrală)

B. Programul principal este localizat în blocul organizațional OB1 care are cea mai mică prioritate, astfel că poate fi întrerupt de orice eveniment care are loc. Prioritatea lui OB1 nu poate fi schimbată. După terminarea lui OB1, imediat, unitatea centrală îl reapelează astfel că obținem o apelare ciclică a acestuia, o caracteristică la automatele programabile.

Setarea timpului de execuție pentru OB1 poate fi făcută în cazul unei proceduri în background. În acest caz, unitatea centrală apelează blocul organizațional OB90 care, în funcție de timpul disponibil, este procesat alternativ la un ciclu complet al programului principal. Practic, OB1 poate fi înlocuit de OB90 obținând astfel o procesare în background.

În principiu există două moduri de a divide un task de automatizare din cadrul programului principal în subtaskuri. Structurarea tehnologică se referă la o divizare a softului după sisteme, subsisteme, respectiv componente. Părțile individuale ale sistemului sau procesului care va fi controlat corespund părților individuale din proces. Structurarea bazată pe funcționalitate se referă la controlul funcționării dorite. Asta înseamnă că pentru o anumită operațiune programul atribuie un bloc astfel că împărțirea se va face după funcționalitate.

C. Programele pentru întreruperi – sistemul de operare al unității centrale poate reacționa imediat în cazul unor întreruperi și poate apela blocul organizațional atribuit acesteia. Dacă programul care este rulat în acel moment are un nivel mai scăzut de prioritate este întrerupt și va fi continuat după execuția blocului corespunzător întreruperii respective.

D. Programe pentru tratarea erorilor – apelate în cazul apariției erorilor asincrone (determinate de aspecte fizice) sau sincrone (erori datorate unei adresări inexistente sau conversiei de date).

Considerații privind funcționarea unității centrale

Informația de start:

Sistemul de operare al unității centrale transferă informația de start în primii 20 octei pentru fiecare bloc organizațional. Această informație de start poate fi citită și ne poate spune în cazul OB1 dacă este primul ciclu după o restartare la cald sau la rece, prioritatea blocului, timpul de execuție a ciclului precedent, timpul minim și respectiv maxim de execuție.

B. Funcțiile de timp ale unității centrale:

B.1 Ceasul de timp real oferă informații cu privire la dată și timp. întreruperile de tipul time-of-day și impulsurile pentru măsurarea timpului sunt generate cu referință la ceasul de timp real. în cazul prezenței (normale) a bateriei, ceasul de timp real funcționează și dacă unitatea este oprită. În caz contrar aceasta își reia funcționarea la repornirea acesteia. În cadrul programului utilizator, ceasul poate fi setat prin funcția sistem SFC 0 SETCLK. Funcția inversă, de citire a informației, este READCLK. În momentul în care sunt conectate mai multe unități centrale într-o subrețea una dintre ele are un "master clock" și în funcție de acesta este stabilit timpul în întreaga rețea. În acest caz, când sunt definiți parametri unității centrale trebuie stabilit și timpul de sincronizare cu unitatea care devine "master clock".

B.2 Ceasul de sistem. Timpul pentru sistem este contorizat atâta timp cât acesta se găsește în StartUp sau RUN. în STOP sau HALT valoarea este "înghețată". în timpul unei restartări la cald sau rece valoarea este resetata. Timpul indicat de ceasul sistem îl găsim în format TIME și are numai valori pozitive. Poate fi citit utilizând SFC 64 TIMECLK.

C. Imaginea procesului:

Imaginea procesului conține stările unor semnale de la modulele de intrare și de ieșire. Distingem tabela de intrări (PII) ale procesului și tabela de ieșiri ale procesului (PIQ). Toate modulele digitale sunt alocate în imaginea procesului, în timp ce celelalte analogice în afară. După ce unitatea centrală trece de StartUp, dar înainte de procesarea lui OB1, se face un update al imaginii procesului în funcție de actualizarea intrărilor realizându-se și actualizarea ieșirilor. În cazul apariției unor întreruperi în timpul procesării lui OB1 se face un update și înainte de apelarea rutinei de tratare a întreruperii, precum și după terminarea acesteia, înainte de revenirea în OB1. În cazul apariției unei erori în procesul de updatare este apelat blocul organizațional OB85.

D. Timpul de reacție:

Când programul utilizator lucrează în OB1 cu stările semnalelor de intrare și ieșire, o reacție este obținută dependent de timpul de procesare al programului. Astfel, timpul de reacție poate dura între 1 și 2 cicluri program având nevoie de 2 updatări ale imaginii procesului. Acest timp poate fi redus în cazuri individuale prin folosirea de secțiuni de program specifice care sunt apelate din OB1.

4.8.2 Blocurile utilizator

STEP7 permite "spargerea" programului utilizator în secțiuni de program cu o funcționare specifică sau care se referă la un task tehnologic. Aceste secțiuni de program sunt denumite blocuri. În cazul programelor complexe, structurarea în blocuri este recomandată sau chiar reprezintă o necesitate.

Blocuri organizaționale – au fost prezentate.

Blocurile funcționale (FB) – sunt părți ale programului utilizator care au atașat un
bloc de date.

C. Funcțiile (FC) – realizează o operație care este repetată în cadrul programului
utilizator dar nu au un bloc de date atașat. Returnează valori (funcționarea normală a
funcțiilor din programare).

D. Blocuri de date (DB) – conțin datele programului utilizator. Prin programarea
blocurilor de date putem stabili modul în care datele sunt stocate. Datele pot fi
protejate împotriva supraînscrierii (read-only). Sunt 2 posibilități de a utiliza blocurile
de date: global (nu au atribuite cod) sau ca instanțiere (atribuite unor blocuri
funcționale – conțin variabile locale, caracteristice blocului respectiv).

Structura unui bloc

Structura unui bloc este formată din:

headerul blocului – conține proprietățile blocului respectiv

partea de declarații – variabilele locale specifice blocului sunt declarate în această parte

partea de program (cod) – conține instrucțiuni, comentarii etc.

Proprietățile unui bloc sunt prezentate în Fig 4.29

Fig 4.29 Fereastra proprietăți

În primul rând apare numele blocului (header), iar informația este utilizată pentru identificarea blocului. Parametrul Family permite gruparea blocurilor cu caracteristici comune, în timp ce Version și Author reprezintă lucruri cunoscute. În continuare sunt prezentate informații cu privire la lungimea codului (MC7), stivei (local data), precum și a spațiului de lucru și a memoriei. Proprietatea KNOW-HOW protection se referă la protecția acestuia (dacă este setată programul nu poate fi schimbat, vizualizat sau printat). Partea de declarații se referă la variabilele locale cu care lucrează blocul respectiv și pentru aceasta este folosit un tabel, în timp ce partea de program conține instrucțiuni care urmează să fie executate de către unitatea centrală.

4.9 PREZENTAREA INTERFEȚEI CU UTILIZATORUL ȘI A MODULUI DE LUCRU ÎN STEP7

4.9.1 Organizarea mediului de programare

Fig 4.30 Moduri de apelare a programelor SIMATIC

În ultima fereastră din Fig 4.30 putem observa toate modulele componente. Importante pentru început sunt LAD, STL, FBD – Programming S7 Blocks și S7-PLCSIM Simulating Modules. Prima optiune permite scrierea de programe fara a mai intra în mediul Simatic Manager iar a doua este simulatorul care permite testarea programelor în prima fază fara necesitatea folosirii automatului programabil.

În Fig 4.31 sunt prezentati cei 4 pași pentru deschiderea unui proiect. Se pot observa în cele 4 ferestre alegerea tipului de unitate centrală (CPU 314 IFM) și respectiv a modului de programare (LAD).

Fig 4.31 Inițializarea unui proiect

Fig 4.32 Blocuri organzaționale (doar OB1)

În Fig 4.32 sunt prezentate resursele proiectului și blocuri organizaționale. Pentru proiectul din exemplu a fost ales doar blocul organizațional de bază, care este apelat ciclic: OB1. Prin deschiderea efectivă a cestuia obtinem de fapt fereastra pentru scrierea primului proiect (Fig 4.33):

Fig 4.33 Prinicipalele elemente ale programării în LAD

În Fig 4.34 de mai jos se pot vizualiza bara de instumente:

Fig 4.34 Bară de instrumente

Fig 4.35 Vizualizarea simbolurilor a funcților Step7 în bara de instrumente

În Fig 4.33 avem principalele elemnte care apar în cadrul unui program bazat pe diagrame ladder. Programul este realizat pe baza unei aplicații ilustrate în Fig 4.36. Este vorba de comanda unui bec prin intermediul unui întrerupător. Contactele și bobinele pot fi introduse cu ajutorul barei de meniu ca și noile rețele (blocuri de program). Ca variabile avem I pentru adresele intrărilor, M pentru adresele variabilelor de memorie și Q pentru adresele ieșirilor.

Fig 4.36 Aplicație demonstrativă

Testarea programului realizat se poate face utilizand S7-PLCSIM Simulating despre care am pomenit mai înainte. Prin deschiderea acestuia și realizarea unui download care permite încarcarea programului ca și cum am avea un automat programabil atașat putem vedea daca programul a fost proiectat correct.

Fig 4.37 Simularea unei aplicații

În Fig 4.37 observăm că bifarea intrarii I 0.0 duce la activarea ieșirii Q 0.0 ceea ce ne conduce la idea de rezolvare corectă a aplicației astfel ca programul functionează în conformitate cu ceea ce doream inițial, ca la activarea întrerupătorului să se 'aprindă' becul.

4.9.2 Utilizarea unui timer ON delay

Utilizarea unui timer On delay. Realizarea testării unui timer On delay. Pentru aceasta se afișază catalogul de elemente folosind una din variantele date de Fig 4.38 din care vom alege un timer (element de meniu Timers) ODT ca în Fig 4.39.

Fig 4.38 Afișarea catalogului de elemente

Fig 4.39 Alegerea timerului On Delay

Cu ajutorul acestui timer realizăm diagrama ladder din Fig 4.40. Observăm că valoarea înscrisă în timer este de 30 de secunde iar variabila de memorie care reține tot timpul valoarea înscrisă în timer este TI. Folosind simulatorul de automat programabil, facem o descărcare a programului pe acesta și testăm comportamentul timerului. Prin setarea sau resetarea acestuia comandată de la intrările 10.1 și I 0.2 observăm evoluția ieșirii Q 0.1 și a variabilelor de memorie TI. Afișarea acestora se obține de la meniul Insert .

Fig 4.40 Schema folosită pentru testarea timerului on delay

Fig 4.41 Vizualizarea rezultatelor testării folosind PLC-Sim

4.9.3 Folosirea numărătoarelor

Din catalogul de elemnete aleg un numărător: S_CU, după cum se poate observa în Fig 4.43.

Fig 4.42 Afișarea catalogului de elemente

Fig 4.43 Alegerea numrătorului S_CU

Cu ajutorul acestui numărător realizăm diagrama leadder din Fig 4.44. Observăm că valoarea înscrisă în numărător este 10 iar variabila de memorie care reține tot timpul valoarea înscrisă în numărător este C1. Folosind simulatorul de automat programabil facem o descărcare a programului pe aceasta și testăm comportamentul numărătorului prin setarea sau resetarea acestuia comandat de la intrarările I 3.2 și I 3.3 observând evoluția ieșirii Q 3.0 și a variabile de memorie C1. Afișarea cestora se obține de la meniul Insert .

Cu ajutorul intrării I 3.1 comandăm incrementarea numărătorului.

Fig 4.44 Schema folosită pentru testarea numărătorului

Figura 4.45 Vizualizarea rezultatelor testării folosind PLC – SIM

4.9.4 Folosirea altor facilității ale mediului de programare STEP7

Existența posibilității de a verifica funcționalitatea programului dar și depanarea sa în timp real.

Fig 4.46 Vizualizarea pornirii simulării programului

Avem posibilitatea de a transmite date de pe memoria automatului pe PC de a le modifica în timp real (online).

Fig 4.47 Posibilitatea transimiterii datelor

Modul de conecare al unui PC la un automat sau la mai multe.

Fig 4.48 Posibilitatea de conectare al unui PC la un automat sau la mai mult

5

SIMULAREA FLUXULUI DE TRANSPORT

5.1 IPOTEZE SIMPLIFICATOARE ȘI MIJLOACE DE SIMULARE

Pentru a simula fluxul de transport calcar descris în Capitolul 2 s-au realizat următoarele simplificări și s-au folosit următoarele mijloace de simulare după cum urmează:

A. Reducerea întregului flux de transport la 2 benzi transportoare Fig 5.1:

Fig 5.1 Simularea procesului prin 2 benzi transportoare

B. Pornirea benzilor s-a simultat cu două ventilatoare Fig 5.2

Fig 5.2 Simularea benzilor transportoare prin intermediul ventilatoarelor

C. Intrările senzorilor de avarie s-au simulat prin intermediul unor comutatoare Fig 5.3:

Fig 5.3 Simularea intrărilor de la senzori prin intermediul unor comutatoare

D. Pentru varierea turației s-au folosit surse stabilizate de tensiune în regim automat și potențiometre în regim manual prezentate în Fig 5.4.

Fig 5.4 Folosirea unui circuit cu surse stabilizate de tensiune de: 5, 9,12 [V]

E. Neglijarea efectului frânei electromecanice, ( Fig 5.5 ):

Fig 5.5 Neglijarea efectului frânei electromecanice

5.2 ECHIPAMENTE FOLOSITE

Pe lângă folosirea echipamentelor de simulare amintite mai sus: comutatoare, ventilatoare, potențiometru, s-au mai folosit: cabluri și conductoare de conectare, dispozitive de prindere, leduri de semnalizare, etc.

S-a folosit același automat programabil folosit și la procesul real de transport acesta fiind prezentat în Capitolul 3. Automatului programabil S7 – 300 de la SIEMENS (Fig 5.6) care a fost programat cu software adecvat acestor automate, Step 7. Mediul de programare ales de mine a fost cel LED.

Au fost folosite 3 module de intrari, iesiri digitale si analogice si o sursa de alimentare pentru acestea.

. Fig 5.6 Amplasarea modulelor de I/O și a unității CPU

Am folosit ca unitate HMI, Simatic OP 77A de la Siemens ( Fig 5.7 ) a cărei programare s-a facut cu softul specializat WinCC flexible 2008.

Fig 5.7 Simatic OP 77A

5.3 CONCEPEREA UNUI SISTEM DE COMANDA PRIN ELABORAREA UNEI ORGANIGRAME FUNCȚIONALE

Pentru a putea găsi o soluție de comandă a motoarelor de acționare s-a trecut la conceperea unei organigrame în structurată ierarhică care să respecte cerințele procesului de transport.

În Fig 5.8 este reprezentată oranigrama de funcționare în care se poate vedea cu albastru deschis regimul manual iar cu albastru închis regimul automat.

Fig 5.8 Organigrama de funcționare

Pntru a putea descrie cât mai exact principiul de funcționare s-au definit 2 regimuri de funcționare încercându-se identificarea situaților de avarie:

Regimul manual:

Acest regim este specific situaților în care au loc încercări de punere în funcțiune a fluxului de transport sau poate fi întâlnit în situațiile în care se execută lucrări de mentenanță asupra unor benzi.

În acest regim banda B1 cât și banda B2 poate fi pusă în funcțiune independent una față de cealaltă.

Regimul automat:

În acest regim transportorul 2 este cel care va porni primul, urmat de transportorul 1. Această regulă deosebit de importantă, elimină situația neplăcută în care prima bandă transportoare B1 ar funcționa normal iar cel de-a doua bandă B2 nu ar porni, astfel că materia primă de pe prima bandă s-ar acumula pe banda imediat în aval B2, încărcătura neputând fi expulzată mai departe.

De asmenea în regimul automat oprirea procesului de transport, a benzilor transportoare se face oprind mai întâi benzile din amonte spre aval la un interval de timp în care banda din aval aflată în imediata apropiere a benzii care a fost oprită să aibă timp să își evacueze întrega încărcătură, astfel că benzile transportoare aflate în repaus nu vor suporta greutatea încărcăturii pe perioada în care procesul de transport este oprit.

Avarile:

Avarile sunt defecțiuni de natură mecanică sau electrică ce pot avea loc pe parcursul procesului de transport. Se vor lua în calcul posibilitatea de apariție a două avarii.

Prima avarie care poate apărea este ca banda să nu circule, să nu ruleze; de exemplu la pornirea benzii, tamburul de acționare neavând un contact bun cu banda, acesta nu poate imprima forța de tracțiune asupra materialului rulant, acesta patinând pe tambur. Tot în această situație ne putem afla și atunci cînd datorită îmbătrânirii, în materialul rulant să apară fisuri, banda putând ceda în timp, întrerupându-se. Pentru evitarea acestei sitații se plasează un senzor de mișcare care detectează lipsa de mișcare a benzii și specific acestei sitații prin intermediul său putem vizualiza acest defect, intervenind imediat pentru remedierea sa.

A doua avarie pe care am simulat-o poate apărea în momentul în care banda caută să iasă de pe făgașul său datorită descentrării cauzate de o încărcătură mare sau de slăbirea unui braț cu rol de susținere sau a unei role de ghidaj. Această sitație se poate detecta cu ajutorul unui senzor de descentrare bandă.

5.4 REALIZAREA PLATFORMEI OPERAȚIONALE

Cu ajutorul organigramei de funcționare a comenzii transportoarelor, s-a trecut la etapa de programare a PLC-ului cu ajutorul căruia am putut realiza o platformă educațională (Fig 5.10) care urmărește obținerea unor rezultate ce au menirea de a forma o percepție asupra fiabilității sistemului de comandă și control, dar și a comportării automatului programabil.

În Fig 5.9 este descris o secțiune de program realizat în Step 7, programul complet găsindu-se în format electronic pe CD – ul anexat proiectului.

Fig 5.9 Bloc FC18 Funcție control bandă 2

De asemnea în Figurile 5.10 și 5.11 se pot observa ferestre din lucrul cu programul Win CC Flexible 2009 folosit pentru programarea unității HMI.

Fig 5.10 Fereastră aplicație – WinCC Flexible 2009

Fig 5.11 Meniuri cu unelte – aplicație WinCC Flexible 2008

Fig 5.12 Macheta operațională

Scheme de montaj

În Fig 5.13 este prezentată arhitectura de comandă PLC – HMI

Fig 5.13 Arhitectura sistemului de comandă PLC- HMI

Fig 5.14 Schema ieșirilor digitale

Fig 5.15 Schema intrărilor digitale

Fig 5.16 Schema intrărilor analogice

Fig 5.17 Reglarea turație prin surse de tensiune stabilizare de: 5, 9, 12 V

După cum se observă din Fig 5.14 și Fig 5.15, avem 10 ieșiri digitale și 9 intrări digitale.

În Fig 5.16 și 5.17 putem vizualiza atât intrările analogice, cât și schema electrică cu sursele de tensiune stabilizate.

5.5 DESCRIEREA FUNCȚIONALĂ A PLATFORMEI OPERAȚIONALE

Posibilitățile de simulare ralizate și modul de utilizare a machetei operaționale în cele trei regimuri de funcționare:

– Sistem Inactiv

– Regim manual: dacă sistemul este activ (întrerupator general cuplat de exemplu) și se selectează modul manual se va activa regimul manual

– Regim automat: dacă sistemul este activ și se selectează modul automat se va deselecta regimul manual și se va cupla regimul automat

5.5.1 Functionare transportoarelor

Regim manual:

Operarea transportoarelor:

Pornirea: se face condiționat de selectarea existentă a regimului manual și prin apăsarea butoanelor JOG_Dreapta/Stanga (buton cutie locala) sau JOG_Dreapta/Stanga_HMI (buton panou operator).

Oprirea: se face în mod instantaneu în momentul în care comanda de pornire nu mai este activă.

În cazul în care unul din elementele de siguranță implementate pentru functionare nu mai furnizează semnal necesar operării corecte a transportorului.

Regim automat: – operarea întregului flux în control automat

Pornirea treptată a întregului flux, utilaj dupa utilaj, din aval în amonte. Oprirea temporizata a fluxului, din amonte in aval. Scopul acestei opriri temporizate este de a asigura golirea de material ( în cazul acestei aplicații cu transportoare de material ) a utilajelor componente din flux.

În regim automat se verifică disponibilitatea pentru operare a transportoarelor. În cazul în care această disponibilitate există, se poate da comandă de pornire flux.

Dupa comanda de pornire flux se pornește temporizat o avertizare acustică și luminoasa de pornire a fluxului. Dupa expirarea acestei temporizări de presemnalizare se dă comandă de pornire către primul utilaj din flux (Tr1). După primirea confirmării de funcționare a acestui utilaj se pornește o noua temporizare pentru comanda de pornire a celui de-al doilea utilaj din flux (Tr2). După primirea confirmării de pornire și a acestui utilaj se semnalizează flux pornit în întregime. Oprirea are loc în același mod, dar cu utilajele oprite din amonte în aval și temporizări aferente opririi consecutive a utilajelor. Timpii de pornire în regim automat pot să fie diferiți de timpii de oprire al utilajelor. Acest lucru se datorează caracteristicilor de proces a utilajelor.

5.5.2 Monitorizarea procesului

Vizualizariea turaților în timp real:

Se poate realiza prin apăsarea tastei: de pe panoul operator.

Valoarea va putea fi vizualizată ca în Fig 5.18

Fig 5.18 Vizualizarea turaților

5.5.3 Setarea turațiilor

Setarea turațiilor:

Se poate realiza prin următoarea succesiune de taste :

Ecranul de setăre turație va apărea ca în Fig 5.19

Fig 5.19 Ecran setare turație

5.5.4 Vizualizarea avariilor

La introducerea unei avarii de la un comutator de simulare, imediat pe ecranul panoului operator va apărea scrisă respectiva avarie iar procesul își va modifica starea în funcție de tipul avariei introduse.

În Fig 5.20 este reprezentata o avarie de mișcare la banda B1 iar în Fig 5.21 se face o legătură între ceea ce se afișează pe panoul operaor când simulăm o avarie reală.

Fig 5.20 Avarie de mișcare pe banda B1

Fig 5.21 Explicitarea simulării unei avarii

5.5 AVANTAJELE APLICAȚIEI

Rezultatele obținute din simularea controlului și a monitorizarea procesului de transport cu automate programabile Siemens demonstra că acestă modalitate de acționare este fiabilă prezentând următoarele avantaje:

Structura modulară a echipamentelor ce permite dezvoltarea ulterioară a comenzii în cazul măririi numărului de benzi transportoare folosite. În acest sens se pot atașa numeroase module de I/O digitale și analogice.

Modalitatea de interconectare a mai multor automate prin formarea unor configurații rapide și sigure prin intermediul PROFIBUS.

Monitorizare și Comandă de la distanță prin intermediul unitatății HMI.

Podibilitatea de modificre a programului în cazul unor eficientizări ulterioare

6

CONCLUZII

După ce am analizat comportamentul procesului de transport pot spune că sistemul de comandă este unul stabil dar totodată și flexibil datorită celor 2 zone de comandă: local și central.

În cazul procesului real un mare avantaj este obținut prin folosirea unor convertizoare ce permit o automatizare totală și flexibilă menținânduse nemodificată fiabilitatea ridicată.

Investiția financiară inițială în acest sistem de acționare competent va fi amortizată într-un timp relativ scurt, datorită siguranței mărite în funcționare și a creșterii duratei de viață a echipamentelor folosite.

Nu putem să amintim aportul absolut necesar introdus de sistemul SCADA WinCC Flexible 2008 care permite o monitorizare în detaliu cu privirile la secțiunile din fluxul de transport dar și permiterea setărilor de paramteri de la distanță. Tot în cadrul monitorizării putem sublinia aportul panourile operatoare amplastae pe ușile tablourilor de convertizoare care ne pot da direct informații despre motore.

Un alt avantaj al procesului este dat de senzorii de emergență care sunt de trei tipuri astfel că se poate acoperii o bună detecție ale cazurilor de avarie din sistem.

Cu toate spcificațile de mai sus totuși cel mai mare avantaj este constituit prin folosirea automatelor programabile SIEMENS care se înscrie în paleta PLC-urilor de vârf. În continuare voi enumera principalele avantaje ale folosirii PLC-urilor în sisteme complexe de automatizare:

• flexibilitate : Prin intermediul automatelor programabile este posibilă conducerea concomitentă a mai multor dispozitive folosind un singur automat programabil. Fiecare dispozitiv va avea programul sau care va rula pe automatul programabil;

• implementarea schimbarilor și corecția erorilor: prin intermediul unei conduceri realizată în logică cablată era nevoie de timp în cazul unei schimbări sau în corecția unei erori. Prin utilizarea automatelor programabile aceste schimbări sau corecții pot fi efectuate foarte ușor în program;

• cost redus: la acest cost s-a ajuns în decursul timpului și astfel poate fi achiziționat un automat cu numeroase timere, numaratoare și alte funcții pentru sume pornind de la câteva sute de dolari;

• posibilități de testare: programul poate fi rulat și evaluat înainte de a fi instalat pe automat pentru a realiza conducerea dispozitivului. Astfel, pot fi evaluate cu costuri foarte mici erorile care apar precum și posibilitățile de îmbunatatire a programului;

• viteza de operare: este un alt avantaj. Viteza de operare este dependentă de timpul de scanare al intrărilor, timp care în present este de domeniul milisecundelor;

• modul de programare: prin introducerea diagramelor ladder respectiv a metodei booleeene de programare a fost facilitat accesul la mediul de programare și pentru cei care nu au cunoștinte deosebite în domeniul programării;

• documentare: este posibilă o foarte buna documentare a programelor prin inserarea de comentarii în spațiile alocate acestora facilitând astfel continuarea și depanarea acestora de către alți programatori;

• securitatea: mărită datorită modului de lucru cu procesul;

BIBLIOGRAFIE

J. W. Webb, R. I Reis – Programmable Logic Controllers; Prentice Hall, 2000.

*** – Simatic S7 – Documentație Siemens.

*** – Manual de opereare “automatizare Transport calcar cariera Lespezi Fieni”.

D. Popescu – Automate programabile, Ed. Sitech, 2001.

Jack Hugh – Manufacturing Control Systems.

Situri internet:

www.sea.siemens.com (convertizoare SIEMENS)

http://www.directindustry.fr/prod/siemens/automate-programmable-7659-19426.html (automate siemens + unități HMI )

www.siemens.fr/automation (automatizări SIEMENS )

www.classicautomation.com (sisteme de automatizări clasice )

www.procentec.com (comunicații PROFIBUS)

http://books.google.ro/books?id=8xYtXmxVuikC&dq=simatic&printsec=frontcover&source=bl&ots=OAV ( automate programabile)

http://www.plcdev.com/step_7_connecting_downloading_and_uploading ( instrumente pentru programarea PLC-urilor)

http://www.btsautomation.ro/Products.aspx?idP=15 ( senzori, verificarea comunicaților)

http://www.profibus.com/ ( tipuri PROFIBUS )

http://www.plc.net.ru/ ( universul PLC-urilor )

ANEXĂ ( CD-ROM )

BIBLIOGRAFIE

J. W. Webb, R. I Reis – Programmable Logic Controllers; Prentice Hall, 2000.

*** – Simatic S7 – Documentație Siemens.

*** – Manual de opereare “automatizare Transport calcar cariera Lespezi Fieni”.

D. Popescu – Automate programabile, Ed. Sitech, 2001.

Jack Hugh – Manufacturing Control Systems.

Situri internet:

www.sea.siemens.com (convertizoare SIEMENS)

http://www.directindustry.fr/prod/siemens/automate-programmable-7659-19426.html (automate siemens + unități HMI )

www.siemens.fr/automation (automatizări SIEMENS )

www.classicautomation.com (sisteme de automatizări clasice )

www.procentec.com (comunicații PROFIBUS)

http://books.google.ro/books?id=8xYtXmxVuikC&dq=simatic&printsec=frontcover&source=bl&ots=OAV ( automate programabile)

http://www.plcdev.com/step_7_connecting_downloading_and_uploading ( instrumente pentru programarea PLC-urilor)

http://www.btsautomation.ro/Products.aspx?idP=15 ( senzori, verificarea comunicaților)

http://www.profibus.com/ ( tipuri PROFIBUS )

http://www.plc.net.ru/ ( universul PLC-urilor )