Comanda Inteligenta a Unui Lift Automat Programabil

Contents

Memoriu justificativ

Lucrarea de față are ca obiectiv realizarea unui lift controlat cu ajutorul automatului programabil produs de firma Siemens, automat de tip S7-1200, împreună cu panoul operator cu ecran tactil, color tip KTP600 al aceluiași producător. Prezenta lucrare poate fi utilizată în laborator pentru a testa intrările/ieșirile unui automat programabil și pentru a întelege limbajul de programare.

Lucrarea este structurată pe cinci capitole ce tratează pe rând următoarele aspecte:

Capitolul I are un caracter introductiv în modul de funcționare a unui ascensor și logica acestuia.

Capitolul II tratează aspectele teoretice ale ale automatelor programabile, rolul acetora, modul de programare. Aspecte teoretice ale panourilor operator.

Capitolul III prezintă elemente de construcție a liftului. Stuctura hardware, modul de alocare a resurselor automatului programabil, modul de amplasare a senzorilor

Capitolul IV prezintă descrierea pas cu pas a softului implementat, ecranele panoului operator în modul de funcționare.

Capitolul V prezintă concluziile și pașii pentru dezvoltări ulterioare.

CAPITOLUL I

INTRODUCERE

Odată cu creșterea numărului populației a apărut și problema suprafeței și spațiului de locuit. Astfel s-a trecut treptat la construirea de locuințe pe verticală mai ales în marile orașe. Datorită acestei evoluții liftul a devenit parte integrantă din viața noastră. Lifturile au fost proiectate să transporte oameni și marfuri în cladirile înalte. Ele funcționează pe principiul contragreutăților și pe bază de cabluri si scripeți. Când liftul coboară, contragreutațile urcă. Masa contragreutății este egală cu greutatea liftului plus jumătate din greutatea numărului maxim de pasageri, astfel încat un lift are nevoie de putere să plimbe doar restul de jumătate din persoane, majoritatea lucrului mecanic e făcut de contragreutăți. Pentru a se putea deplasa ascensoarele folosesc o pompă hidaulică cu fluid care ridică un piston cilindric sau energie electrică. Utilizarea pe scară tot mai mare a ascensoarelor a dus la dezvoltarea unei industrii în domeniu, astfel au apărut companii care au studiat și au modernizat construirea lifturilor.

Compania de ascensoare Otis a făcut primul ascensor comercial la New York în martie 1857.

În 1861 s-au făcut îmbunătățiri în ceea ce privește corzile de susținere, care au devenit mai puternice, fapt ce a dus la o popularitate crescută în privința folosirii ascensoarelor.

În 1863 William Miller a inventat primul ascensor cu coloană de suport elicoidală pentru ridicare de tip stea și care împiedică căderea cabinei.

Anul 1878 a venit cu o revoluție în istoria liftulrilor, noutatea fiind folosirea curentului electric. Ideea inovatoare a fost a inginerilor de la Siemens acestea cunoscând răspândirea în lume abia 9 ani mai tarziu.

Tot cei de Compania Otis au inventat așa numitul buton „Push”, care a ușurat folosirea ascensoarelor deoarece nu mai era nevoie de personal care să acționeze liftul.

Dezvoltarea tehnologică care a luat amploare a dus la apariția unor modificari majore în ceea ce privește instalarea lifturilor, a design-ului, echipamentul a devenit computerizat, lucru care a dus la creșterea eficienței operaționale a lifturilor din clădirile mari. În scurt timp, întreaga operare a unui lift a fost complet automatizată.

Ascensoarele reprezintă un beneficiu pentru populație, această lucrare va realiza comanda unui lift folosind automat programabil, adică înlocuirea tehnicii de cablare cu relee cu tehnica de programare. Ca dimensiuni automatul programabil poate atinge astăzi dimensiunile unui releu cu toate că este echivalent cu zeci sau sute de astfel de dipozitive.

Sistemele de control avansate folosesc tehnologie electronică de ultimă generație pentru a oferi fiabilitate, flexibilitate și performanțe sporite.

Figura.1.1.Ascensor complet

Conceptul modular, flexibilitatea, noile metode de proiectare au permis realizarea unor produse de înaltă performanță. Realizând astfel de produse de o acuratețe deosebită, lifturile realizate sunt atractive, durabile, elegante. Finisajele din materiale noi, ușoare și cu colorit deosebit permit realizarea unui interior plăcut.

Disponibile în variante constructive potrivite pentru destinații cum ar fi:

imobile birou, imobile locuit

hoteluri, centre de afaceri, complexe comerciale, aeroporturi, centre industriale, hale, depozite, etc.

Flexibilitatea compoziției interioare precum și a legăturilor acestora cu zonele de acces conduc la arhitecturi deosebite, noi, inedite.

Iată câteva din caracteristicile componentelor lifturilor.

Ușile de acces sunt silențioase, sigure și realizate din materiale finisate cu grijă acordând atenție deosebită detaliilor, sunt echipate cu sisteme și mecanisme deosebit de fiabile. Rezistente în timp, acestea funcționează cu module electronice cu deschidere și închidere controlată ce permit acționarea rapidă, astfel încât deplasarea se face în condiții desiguranță. Sunt echipate cu senzori electronici de prezență care protejează persoanele aflate în zona de închidere a acestora.

Figura.1.2. Panoul de comandă al unui ascensor

Sistemele de iluminat din interiorul cabinei se diferențiază prin simplitate și eleganță. Iluminatul este în armonie cu interiorul cabinelor și asigură o iluminare potrivită cu lumina din zona de acces. Corpurile de iluminat moderne permit un consum economic.

Seriile noi de panouri de semnalizare și comandă sunt foarte plăcute și elegante. Afișoarele LCD grafice și alfanumerice sau cele cu afișaj cu cristale lichide (LCD) de tip matricial și cu segmente sunt deasemenea foarte utilizate. Aceste panouri sunt ușor vizibile și permit informarea rapidă a utilizatorului indicând poziția și sensul de mers. Butoanele de comandă sunt totodată și foarte rezistente. Panourile de semnalizare de pe palierede tip afișaj cu cristale lichide (LCD) grafice și cele de tip matricial sunt programabile cu ajutorul calculatorului și pot fi foarte ușor personalizate. Acestea pot fi comandate și cu sistem de control acces cu chei ce asigură restricționarea accesului în lift prin blocarea electronică a comenzilor.

Figura.1.3. Afișoare LED din panoul de comandă

Caracteristicile tehnice sunt prezentate în variante mai uzuale cum ar fi:

lifturi electrice de persoane cu uși automate

lifturi hidraulice pentru persoane cu uși automate cu un acces sau cu două accese

lifturi hidraulice pentru materiale cu uși manuale

lifturi electrice pentru materiale cu uși manuale

Există posibilitatea dotării liftului cu o serie de sisteme opționale cum ar fi:

sistem de acumulatori pentru alimentarea iluminatului de avarie și a sistemului de alarmă

ventilator în cabină

sisteme de comunicare diverse (cu unul sau mai multe posturi)

semnalizări acustice personalizate

sistem de detecție în zona ușilor de tip perdea cu fascicule în infraroșu (facilitează intrarea în lift, ideal pentru spitale)

sistem indicator suprasarcină

indicatoare sens și semnalizare palier

sistem de mentenanță și management (diagnosticare defecte)

sisteme de protejare a pereților cabinei

sistem de variație a frecvenței și control al vitezei sistemului de acționare

sistem de micșorare al ușii controlat dinamic cu encoder

Toate acestea permit performanțe specifice și o utilizare la parametrii diferiți în funcție de aplicațiile dorite de utilizatorul liftului.

În categoria senzorilor de detecție utilizați pentru poziționarea cabinei liftului sunt utilizați senzori de proximitate. Un senzor de proximitate prezintă o singură zonă sensibilă echivalentă funcțional cu un punct. Dacă nu utilizăm posibilitatea acestui senzor pentru a îmbunătăți informația preluată din mediu, el ne poate furniza doar două tipuri de informații:

prezența sau absența unui obiect în raza sa de acțiune;

o mărime a distanței senzor-obiect, dacă acesta este în raza sa de acțiune (de la câțiva mm sau centimetri până la câtiva metri) cu o anumită precizie.

Mai mult decât atât senzorii de proximitate mai sunt numiți senzori de vedere locală făcând-se aluzie la raza de acțiune mică și la suprafața pe care o examinează.

Cel mai frecvent sunt întâlnite două tipuri de senzori: senzori cu ultrasunete și senzori cu infraroșu.

Senzorii cu ultrasunete au distanța minină de detecție cuprinsa între 30 – 50 cm, iar distanța maximă putând atinge mai mulți metri. Aceștia sunt destul de obișnuiți, mai ales după dezvoltarea aparatelor foto în întregime automate care, aparate ce sunt echipate cu acest tip de senzor.

Unghiul lor de deschidere mare, este mai degrabă asociat unei distanțe minime de detecție ce conduce în principal la funcționarea în siguranță a roboților mobili pentru evitarea obstacolelor.

Senzorii cu infraroșu sunt alcătuiți dintr-o diodă cu emisie în infraroșu denumită generic emițător și un fototranzistor cu recepție în infraroșu denumit generic receptor. Emițătorul trimite un fascicol infraroșu de lumină pe obiect prin intermediul unei lentile. Fascicolul reflectat este captat de receptor, acest lucru fiind ilustrat în figura 1.4. Pentru a evita bruiajul posibil de la lumina mediului ambiant, fascicolul de emisie este modulat sau mărit (câțiva kHz), la recepție fiind filtrat.

Printre avantajele acestui tip de senzor, atragem atenția asupra mărimii fizice a acestuia (foarte mic), fapt care permite intergrarea sa în orice parte a liftului, robotului, distanța minimă de detecție scazând sub câțiva centimetri.

Figura.1.4. Schema modului de detecție al senzorului cu infraroșu.

Ca și detectorul cu ultrasunete acesta este utilizat în special pentru detectarea prezenței sau absenței unui obiect dar și la măsuratea distanței. În figura 1.5, se observă curba de răspuns a senzorului în funcție de distanța senzor – obiect, curbă ce are forma unui clopot.

Se observă că pentru același semnal de ieșire putem să avem două distanțe senzor – obiect diferite: . Pentru a mări indeterminarea, a mai mult de o informație de obicei, va trebui să dăm mai înainte sau să tragem înapoi senzorul. De fapt pantele detectabile prin această metodă sunt de semne contrare.

Forma curbei este dată de orientarea obiectului în funcție de axa senzorului. Este necesar sa ne asigurăm de această orientare și de posibilitatea de reproducere a sa.

Amplitudinea curbei depinde puternic de coeficientul de reflexie la infraroșu a obiectului.

Figura.1.5. Forma și amplitudinea curbei de oscilație.

1.1 Algoritmul software utilizat

Figura.1.6. Algoritmul principal de funcționare al programului

La pornirea programului principal ascensorul este în poziție de repaus și se așteaptă chemarea la unul din etaje, sau comanda de deplasare care poate fi data și din cabina ascensorului.

În momentul în care se face o comandă se memorează etajul dorit după care se determină viteza și direcția de deplasare.

Se pornește ascensorul cu viteza și direcția determinate până se ajunge la un senzor unde se determină din nou viteza de deplasare, iar dacă s-a ajuns la etajul dorit se oprește ascensorul.

Figura.1.7.Algoritmul de verificare al butoanelor

Pentru a verifica tastatura reprezentată prin butoane se fac următorii pași:

se activează o linie ( linia 1 ) și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează o linie ( linia 2 ) și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează o linie ( linia 3 ) și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează o linie ( linia 4 ) și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează o linie ( linia 5 ) și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează o linie ( linia 6 ) și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează linia 7 și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

se activează linia 8 și se verifică dacă există buton apăsat,

se determină care buton este apăsat

Figura.1.8 Algoritmul de determinare al poziției și sensului de deplasare ale ascensorului

Pentru a determina poziția și sensul de deplasare ale liftului avem nevoie de următoarele informații:

– dacă liftul se deplasează – cu viteză mica sau cu viteză mare

– dacă liftul ar trebui să se miște ( buton apăsat dar liftul este încă în repaus )

– dacă una din uși este deschisă atunci liftul trebuie oprit în regim de urgență deoarece se pot produce accidente

– dacă liftul se mișcă și poziția s-a modificat trebuie să verificăm dacă poziția actuală nu cumva este poziția în care trebuie să ajungă.

CAPITOLUL II

2. Automate programabile

2.1 Definiție și rolul acestora

Echipamentele cu logică programată (ELP) sau automate programabile (AP) sunt echipamnete destinate conducerii proceselor industriale automate. Acestea pot fi descrise prin următoarea schemă bloc.

Figura 2.1. Structura procesului automatizat cu ajutorul automatului programabil

După cum se vede în schema bloc automatul programabil realizează două sarcini principale ale automatizării procesului.

– măsura care în acest caz presupune monitorizarea stărilor unui proces prin achiziția de date de la intrările automatului care reprezintă varibilele de stare ce pot fi senzori, limitatori, butoane,

– controlul presupune prelucrarea de date primite de la intrări și generarea comenzilor necesare spre elementele de execuție din proces, conform programului implementat.

Automatele programate pot înlocui automatizările discrete ce utilizează o comandă realizată cu elemente electromecanice, pneumatice sau electronice în logica cablată aducând flexibilitate și siguranța mărită în funcționare și o programare ușoara și rapidă.

Acesta poate fi definit ca un sistem specializat pentru tratarea problemelor de logică secventială și combinațională, simulând structuri logice de comandă printr-o configurație eleastică, programabilă.

AP-urile s-au impus într-o gamă foarte largă de aplicații dar domeniul unde sunt utilizate cel mai des și cu un randament foarte bun, este domeniul industrial deoarece acestea pot opera într-o gamă mare de temperaturi și umiditate. Este ușor adaptabil la interfața cu orice proces și nu ridică probleme în instruirea personalului de deservire datorită facilităților de programare oferite.

Alte caracteristici ale automatelor programabile sunt robustețea generală a echipamentului și costul relativ redus care fac ca aceste echipamente să constituie o pondere importantă în sistemele de conducere a sistemelor de automatizare industrială.

2.2 Scurt istoric

Automatele programabile au fost introduse prima oară în anii ’60. Motivul principal al proiectării și dezvoltării acestor echipamente a fost costul ridicat al realizării, exploatării și depanării sistemelor de automatizare cablate, bazate în principal pe relee electromagnetice, care dominau la acea dată sistemele de automatizare industriale.

Apariția automatului programabil a fost precedată de elaborarea și sistematizarea unui set de cerințe pentru noul sistem de automatizare destinat înlocuirii sistemelor de automatizare cu relee intermediare.

Programarea noului sistem trebuia să fie simplă, ușor de înțeles de către personalul familiarizat cu sistemele de automatizare cu relee.

Primul automat programabil în varianta industrială a aparut în SUA sub numele de MODICON 084 (Modular Digital Controller).

La mijlocul anilor ’70 automatele programabile erau realizate în principal în tehnologia microprocesoarelor cu prelucrare pe bit, iar în 1973 au apărut primele protocoale de comunicație între automate.

În anii ’80 au apărut primele automate cu microprocesoare cu prelucrare pe cuvânt, și de asemenea au apărut primele tendințe de standardizare a protocoalelor de comunicație. Tot în această perioadă s-a pus accentul pe reducerea dimensiunii PLC-urilor și prin introducerea programării software simbolice, realizarea programelor putându-se realiza din ce în ce mai mult pe calculatoare personale în locul consolelor de programare dedicate, utilizate exclusive pentru programarea PLC-urilor pâna în acel moment.

În perioada anilor ’90 s-a pus un accent din ce în ce mai mare asupra standardizării atât a modulelor de programare cât si a protocoalelor de comunicație. Anii ’90 au fost de asemenea martorii unei tendințe de înlocuire a sistemelor de automatizare bazate pe automate programabile cu sisteme de automatizare bazate pe calculatoare personale. Automatul programabil este garantat pentru utilizare în condiții severe de "stres" industrial (variații de tensiune și temperatura, noxe, vibrații);

Unitatea centrală este o unitate logică special concepută să interpreteze un set restrâns de instrucțiuni proprii controlului de proces. Acestea exprimă funcții de bază ca: evaluarea expresiilor booleene (logice) cu atribuirea rezultatului unei variabile memorate sau unui canal de ieșire, secvențe de numarare sau temporizare, calcule matematice. Programarea structurilor de tip automat programabil este simplă și constă în scrierea directă de la un terminal a unui șir de instrucțiuni, conform unor diagrame de semnal, ciclograme, organigrame sau a unui set de ecuații booleene. Intenția producătorilor de AP este de a se adapta cunostințelor și preferințelor utilizatorilor.

Execuția instrucțiunilor este ciclică, ceea ce face ca derularea rapidă a unui program în raport cu timpii de răspuns ai procesului să permită sesizarea evenimentelor la puțin timp după ce apar, fără riscul pierderii de informație sau perturbare a procesului. Există de asemenea posibilitatea lucrului cu întreruperi pentru procese foarte rapide.

2.3 Caracteristicile automatului programabil

Automatul programat ultilizat în această lucrare este SIMATIC S7-1200 deorece este mai accesibil ca preț și date fiind specificțiile tehnice este potrivit pentru această aplicație.

AUTOMATUL SIMATIC S7-1200

În domeniul automatizării, componentele puternice sunt un factor-cheie pentru succes. Dar ceea ce ne oferă un avantaj unic, este momentul în care toate lucrează împreună. Noul controler modular SIMATIC S7-1200 prevede sarcini simple, dar extrem de precise în domeniul automatizării.

Controlerul SIMATIC S7-1200 este modular și compact, versatil, și puternic, potrivit pentru o gamă largă de aplicații. Acesta oferă o interfață integrată PROFINET, tehnologie puternică de integrate și un design extrem de scalabil și flexibil, o interfață de comunicare care îndeplinește cele mai înalte standarde de comunicație industrială și o gamă completă de funcții fac din acest controller o parte integrantă dintr-o soluție de automatizare completă și cuprinzătoare.

Figura. 2.2 AP S7-1200

Design scalabil si flexibil:

Familia de controlere SIMATIC S7-1200 a fost proiectată cu o flexibilitate maximă astfel sa poată fi compatibilă cu oricare cerință a diverselor echipamente. Acest lucru face ca viitoarele îmbunătățiri aduse AP-ului să se facă rapid și ușor.

S7-1200 înlocuiește S7-200 și se poziționează între LOGO! și S7-1500 ca și gamă de perfomanță. Datorită integrării în TIA Portal, sunt dotate cu o functionalitate crescuta si necesita mai multa experienta in configurare. Configurarea cu TIA Portal permite incorporarea simpla a dispozitivelor HMI si a elementelor de actionare.

2.3.1 Comunicația industrială

Interfața integrată PROFINET a lui SIMATIC S7-1200 oferă comunicare integrală cu SIMATIC STEP 7 BASIC, sistemul de inginerie pentru programare, cu panouri SIMATIC HMI BASIC pentru vizualizare, cu controlere suplimentare pentru comunicare AP la AP și cu dispozitive de opțiuni de integrare avansate.

Acesta mai poate avea și module de comunicație RS232 și RS485 pentru realizarea unei comunicașii seriale de tip Point -to – point.

Comunicația GPRS permite aplicații wireless pentru monitoarizarea și memorarea de date folosind pachete radio.

Figura 2.3. Module comunicație

Din punct de vedere funcțional, în structura unui PLC se disting trei componente cu roluri bine definite:

• modulele de intrare – preiau semnalele din sistemul controlat prin intermediul senzorilor și le convertesc în semnale logice pentru a putea fi prelucrate de CPU;

• unitatea centrală are rolul de a pune în legătură interfața de intrare, memoria de date și interfața de ieșire, pe baza programului descărcat de utilizator în memoria program. Unitatea centrală interpretează instrucțiunile din memoria program, pe baza cărora efectuează evaluări logice, calcule aritmetice, prelucrări numerice ale variabilelor de intrare și furnizează un rezultat memoriei de date sau interfeței de ieșire.

• modulele de ieșire – convertesc semnale de la CPU în semnale de comandă în scopul acționării diferitelor echipamente prin intermediul actuatorilor.

Figura 2.4. Schema bloc a automatului programabil

2.3.2 Intrări, ieșiri de mare viteză

Noul controler S7-1200 SIMATIC vine cu 6 contoare de mare viteză. Trei intrări de la 30 kHz sunt integrate pentru numărare și măsurare. Două ieșiri de mare viteză de impulsuri la 100 kHz sunt integrate pentru controlul vitezei și poziția unui motor pas cu pas sau o unitate servo. Ele pot fi folosite alternativ ca ieșiri de impulsuri modulate pentru controlul vitezei unui motor, cât și a poziției.

2.3.3 Memoria

Este pusa la dispoziție o memorie integrată de lucru de până la 50 KB. 2MB de memorie de încărcare, și 2KB de memorie de reținere. Cardul de memorie opțional SIMATIC pune la dispoziție o metodă ușoară de a face transfer de program între mai multe procesoare S7-1200. Acest card mai poate fi utilizat pentru memorarea diverselor fișiere, sau pentru a face update de firmware.

2.3.4 Module de intrare/ iesire

Pot fi conectate până la opt module de intrare/ iesire la cele mai mari procesoare pentru susținerea suplimentară de I/O digitale si analogice. Cu adăugarea placii de semnal, se poate crește numărul de I/O digitale sau analogice pe controler, fără a crește amprenta controlerului. Sistemul SIMATIC S7-1200 vine în trei modele diferite, CPU 1211C, CPU 1212C și CPU 1214C, fiecare poate fi extins pentru a se potrivi cerințelor de automatizare. Un semnal poate fi adăugat în interiorul procesorului pentru a extinde ușor I/O digitale sau analogice, fără a afecta dimensiunea fizică a controlerului. Modulele de intare/ iesire pot fi conectate la partea dreapta a CPU pentru a extinde în continuare capacitațile digitale sau analogice de I/O . CPU 1212C acceptă două și CPU 1214C acceptă opt module de semnal. CPU 1214C are o lățime ce masoara numai 110 mm și ambele 1212C CPU și CPU 1211C sunt doar 90 mm lățime. Împreună cu amprenta mica a modulelor de comunicare și modulele de semnal, acest sistem modular și compact economisește spațiu valoros și vă oferă cea mai mare eficiență nivel și flexibilitatea în timpul procesului de instalare.

Sunt integrate în controlerul SIMATIC S7-1200 ieșiri de mare viteză pentru viteză, poziție sau de control ciclu, fie ca impulsuri ieșiri de tren sau ieșiri impulsuri-lățime modulat. Cand este configurat ca un PTO, un 50 la suta din impulsurile de ciclu sunt prevăzute la o rată de până la 100 kHz pentru viteză și postul de comandă în buclă deschisă de motoare pas cu pas și unitățile servo. Pentru Feedback sunt prevazute intern doua contoare de mare viteza. Poate fi configurat ca un semnal PWM la ieșire, pentru reglarea vitezei unui motor, poziția de la o supapă, sau ciclul unui element de încălzire.

Intrările și ieșirile automatului programabil sunt aranjate în grupuri de câte 8 intrări digitale sau ieșiri digitale, acestea formând un octet. La fiecare octet de semnale digitale se asociaza un numar care reprezinta adresa acestuia.

Un octet are 8 biti, aceștia fiind numerotati de la bitul 0 la bitul 7 reprezentând adresa pentru o singură intrare sau ieșsire.

Figura 2.5 Modul de adresare a semnalelor

Pentru a adresa a sasea intrare digitala vom indica adresa de tipul %I 0.5, unde %I indica tipul adresei de intrare, 0 este adresa de octet si 5 adresa de bit.

Iar pentru a adresa a 9 iesire digitala vom indica adresa de tipul %Q 1.0, unde %Q indica tipul adresei ca fiind iesire, 1 este adresa de octet si 0 adresa de bit.

2.4 Limbaje de programare PLC

Limbajele de programare se împart în două categorii:

Bazate pe text:

Structured Text (ST)

Instruction List (IL)

Limbaje bazate pe grafică:

Ladder Diagram (LD)

Function Block Diagram (FBD)

Sequential Function Chart (SFC)

2.4.1 Textul Structurat (ST)

Standardul IEC 1131-3 folosește doua limbaje textuale dintre care unul este limbajul structurat iar unul limbajul lista de instructiuni. Cu ajutorul limbajului structurat se definesc elementele limbajelor textuale, cum ar fi:

Declarații tip;

Declarații variabile;

Declarații ale pasului SFC, ale tranziției și acțiunii;

Declarații ale funcției și ale blocurilor funcție.

Fig 2.6. Exemplu de Diagrama scara comparativ cu ST

ST a fost proiectat pentru porcesele automate de programare. Procedurile complexe care nu pot fi exprimate cu limbaje grafice folosesc acest limbaj de nivel înalt pentru o implementare mai simplă. Cu ajutorul textului structurat se face discrierea acțiunilor din cadrul pașilor și condițiile limbajului SFC.

2.4.2 Lista cu instrucțiuni (IL)

La aplicații mai mici se folosește un limbaj de nivel mai jos eficient în optimizarea parților unei aplicații, acesta fiind lista cu instrucțiuni. Instrucțiunile raportate la registru listei de instrucțiuni sunt determinate de un operator care arată operația ce trebuie efectuată. Rezultatul este memorat în registrul IL.

Figura 2.7 Exemplu limbaj IL

2.4.3 Diagrama în scară (LD)

Reprezentarea ecuatiilor Booleene se face cu o diagramă în trepte combinând contacte (argumente de intrare) cu bobina ( rezultate ieșire). Acesta este un limbaj LD care permite descrierea testelor și modificărilor datelor Booleene folosind simboluri grafice în schema programului. Aceste simboluri sunt așezate în grafic în mod asemănător cu o „scară”.

Figura 2.8. Exemplu de diagramă în scară (diagramă cu contacte)

2.4.4 Diagrama cu blocuri funcție (FBD)

Pentru programarea AP-urilor se folosește un limbaj grafic care utilizează interpretarea comportamentului sistemului în fluxul de semnale a elemntelor de procesare, analog cu fluxurile de semnal care se observă în diagramele circuitelor electronice. FBD exprimă un set de blocuri grafice interconectate care reprezintă comportamentul funcțiilor a blocurilor funcție.

Figura 2.9. Simboluri pentru programare în FBD

2.4.5 Diagrama Funcțională Secvențială (SFC)

Diagrama functionala secventiala, este un limbaj grafic de productie recenta care permite trecerea de la o faza la alta a procesului prin depasirea unei conditii (tranzitie). Este un limbaj rapid si practic, dar nu toate PLC-urile reusesc sa-l suporte, necesitand traducerea SFC-ului in limbaj LADDER.

Figura 2.10 Exemplu diagrama SFC

2.5 Modul de procesare a programului in automatul programabil

In automatul programabil programul ruleaza in mod ciclic astfel:

Imaginile de proces a iesirilor sunt transferate la iesirile automatului si sunt comutate in pozitia inchis sau deschis.

Procesorul verifica daca intrarile sunt sau nu sub tensiune. Starea intrarilor este stocata in imagine de proces a intrarilor. Astfel intrarile care nu sunt sub tensiune sunt memorate ca valori binare 0, iar cele care sunt sub tensiune sunt memorate ca valori binare 1.

Automatul proceseaza programul stocat in memoria program. Acesta consta intr-o lista de de operatiuni logice si instructiuni care sunt rulate secvential. Pentru informatiile de intrare necesare, procesorul acceseaza imagine de proces a intrarilor care a fost improspatata in prealabil cu starea intrarilor, iar rezultatul operatiilor logice este scrisa intr-o imagine proces a iesirilor. Procesorul mai acceseaza si alte zone de memorie in timpul procesarii programului.

Sunt efectuate auto- testele si comunicatiile apoi procesorul se intoarce la primul pas.

2.6 Interfața Om Mașina (HMI)

O interfață om-mașină (HMI) este o interfață care permite interacțiunea dintre un om și o mașină. Interfețele om mașină variază foarte mult, de la panouri de control pentru centralele nucleare la butoanele de pe ecran și datele de intrare pe un telefon mobil. Proiectarea acestor interfețe este o provocare, și necesită mult efort pentru a face interfața funcțională, accesibilă, plăcut de utilizat și logică. Unii ingineri sunt specializați în dezvoltarea interfețelor om-mașină și schimbarea modului în care oamenii interacționează cu mașini și sisteme.

Sunt necesare două componente într-o interfață om-mașină. Prima este o intrare. Un utilizator uman are nevoie de un mod de a spune mașinii ce să facă, pentru diverse cereri adresate mașinii, sau pentru a regla mașina. Exemple de dispozitive de intrare includ tastaturi, comutatori, switch-uri, touch-screens, joystick-uri și mouse. Toate aceste dispozitive pot fi utilizate pentru a trimite comenzi la un sistem sau chiar un set interconectat de sisteme.

Interfața necesită de asemenea o ieșire, care permite aparatului să mențină utilizatorul uman în rând cu privire la progresele înregistrate de comenzi, sau pentru a executa comenzi în spațiul fizic. Pe un calculator, de exemplu, utilizatorii au un ecran care poate afișa informații. Un robot, pe de altă parte, se poate deplasa ca răspuns la comenzi și stoca date pe un hard disk, astfel încât oamenii să poată vedea cum raspunde robotul, învață, și navighează în lume. Ieșiri pot include, de asemenea, lucruri simple, ca lumini de stare care alerteaza oamenii atunci când comută sau au fost activate switch-uri.

Tehnologia din spatele interfeței om-mașină este în continuă îmbunătățire. Cercetatorii au dezvoltat interfețe care pot fi controlate cu mintea, de exemplu, văzând cererile de aceasta tehnologie în randul pacienților cu accident vascular cerebral și a altor persoane cu moduri sever restricționate de comunicare. De asemenea, raspunsurile interfețelor au devenit mult mai sofisticate în timp.

Cum mulți oameni au remarcat, o interfață om-mașină prost conceputa poate fi extrem de frustrantă. La un capăt al scalei, interfața poate contine erori sau sa fie nefuncționala, care provoacă dificultăți deoarece aceasta nu funcționează așa cum este prevăzută. Pe celălalt capăt al scalei, interfața funcționează, dar este proiectată în așa fel încât comenzile sunt confuze și greu de operat pentru că nu este intuitivă pentru utilizatori. Arta de proiectare interfețe intuitive necesită o înțelegere profundă a modului în care oamenii interacționează cu mediul lor și o conștientizare a psihologiei de proiectare a interfețelor într-un mod care va fi accesibil pentru un spectru larg de oameni. Ceea ce funcționează pentru un inginer într-o interfață om-mașină, de exemplu, ar putea să nu fie la fel de ușor pentru un simplu utilizator.

Panoul operator dispune de ecran tactil de 5.7'' rezoluție 320 x 240 pixeli, 256 culori, 6 taste funcționale, și comunicație pe PROFINET. Acest echipament este alimentat dintr-o sursă de alimentare de 24V și un curent de 2A.

În figura următoare este prezentat aspectul general al panoului operator:

Figura 2.11. KTP600

Ecran tactil

Cleme de prindere

Sigiliu de montaj

Taste funcționale

Interfața PROFINET

Conectare la împamântare

Conector alimentare

2.7 SIMATIC STEP 7 (TIA Portal)

Industria de automatizare Siemens a introdus primul software de automatizare cu un singur mediu de programare pentru toate sarcinile de automatizare numit Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal). Proiectat pentru inalta eficienta si usurinta in utilizare TIA portal este potrivit atat pentru utilizatori începatori care fac asta pentru prima dată cât și pentru utilizatorii experimentați. În plus TIA Portal va fi baza tuturor viitoarelor pachete de inginerie software pentru configurarea, programarea, și punerea în automatizare a echipamentelor SIEMENS. Exemple de acest fel includ noul Simatic Step 7 V11, și Simatic WinCC V11 pentru Simatic HMI și aplicațiile de procese de vizualizare.

TIA este considerat soft inteligent deoarece a redus drastic efortul operatorului care dezvolta aplicatii AP, realizand fara interventia acestuia setarea corespunzatoare a unui numar mare de paramaetrii, necesar programarii interconectarii resurselor necesare AP-ului si dezvoltarii ulterioare a proiectului.

Pentu proiectarea cadrului TIA Portal, Siemens a studiat multe aplicații tipice de software ingineresc timp de mai mulți ani, iar apoi au evaluat cerințele clienților din toată lumea.

Ca o componentă de integrate a tuturor pachetelor de inginerie, software-ul de la Siemens, TIA Portal oferă servicii avansate comune în toate interfețele de configurare, asigurând navigarea uniforma pentru utilizator și un sistem cu comportament consecvent. De exemplu, toate dispozitivele și rețelele în orice sistem de automatizare pot fi acum configurate de un dispozitiv de rețea și editor comun. Navigarea proiectului, concepte de bibliotecă, de gestionare a datelor, stocare proiect, diagnosticare, și funcțiile online sunt caracteristici standard și puse la dispoziția utilizatorului în cadrul TIA Portal. Designul TIA Portal se bazează pe arhitectura avansată orientată pe obiect software și management centralizat de date, furnizarea consistentă a datelor prin evitarea automată a erorilor de introducere a datelor. Utilizatorii pot găsi cu ușurință date și blocuri de program din întregul proiect de automatizare cu ajutorul unui sistem de trimitere a proiectului la nivel, care reduce foarte mult timpul pentru a depana un proiect software tipic.

Figura 2.12

Acest nou cadru software unic va permite tuturor controllerelor Siemens programabile, panourilor operator HMI, și unităților de stocare să fie configurate în același mediu de dezvoltare. Acest lucru reduce semnificativ interfațarea și costurile de configurare, pentru sarcinile comune de configurare a comunicațiilor între controlere, unități, și dispozitive HMI. De exemplu, utilizatorul pur și simplu trage o etichetă din controlerul programabil, cum ar fi semnalul unui modul I / O, la ecranul unui dispozitiv HMI. Tag-ul este atribuit imediat în HMI, și o conexiune controler-HMI este creat automat în fundal, nici o configurare manuală nu este necesara.

Noul Simatic Step 7 Software Engineering V11, pe baza cadrului TIA Portal, susține controlere Simatic S7-1200, toate controlerele Simatic S7-300 și S7-400 , și sistemul de automatizare bazat pe PC Simatic WinAC. Sprijinirea acestei game largi de controlere programabile permite Pasul Simatic 7 V11 pentru a oferi cele mai scalabile capacități de inginerie software și cerințele de performanță pentru un sistem de automatizare. Beneficiile acestei scalabilitati include transferul configurațiilor existente de pe controlere Simatic și dispozitive HMI pentru noi proiecte software si reducand considerabil timpul și costul de sarcini tipice de migrare software. Noul software de inginerie V11 Simatic WinCC se bazează și pe noul cadru TIA Portal. Aceasta include configurarea de aplicații la nivel de mașină utilizând panouri operator HMI cu suport pentru panouri Simatic TP si MP, pentru noile grupuri Simatic HMI Comfort.

Aplicații

Programare PLC: configurarea și programarea controlerelor S7-1200, S7-300, S7-400, WinAC si noul S7-1500

Configurarea de rețea și dispozitiv pentru toate componentele de automatizare

Diagnosticare și mediu online pentru intreg proiectul

Mișcare și tehnologie sau Mișcarea integrată si funcțiile PID

Vizualizarea SIMATIC WinCC Basic pentru gama SIMATIC Basic Panels

Avantaje :

Limbaj de programare inovator
Editoare de programare eficiente intre care se poate face o trecere rapida, și simboluri consistente ce se regăsesc în proiect

Funcții ușor de utilizat on-line
Detectare Hardware, upload software, simulare S7-1500 (PLC Sim), download în RUN

Sisteme de diagnosticare integrate
Conceptul de afișare uniformă pentru STEP 7 afișare CPU, server Web și HMI fără configurare, până la 4 urme în timp real

Tehnologie integrată
Obiecte de tehnologie pentru secvențe de mișcări și funcții de control PID

Securitate pe mai multe nivele
Funcțiile integrate de protecție a proiectului și sistemul de protecție: know-how, protecția la copiere, acces nedorit, protecție pe 4 nivele și protecție de manipulare

CAPITOLUL III

3. Constructia liftului

Acest capitol prezintă proiectarea hardware si software a unui lift de persoane, cu ajutorul automatului programabil S7-1200.

Ascensoarele electrice se clasifica:

– ascensoare electrice de interior

– ascensoare electrice panoramice

Avantajele ascensoarelor electrice:

– ascensoarele electrice au un consum redus de energie;

– acționarea lor este în general deasupra puțului;

– tablou de comanda de dimensiuni reduse datorita AP-ului.

Figura 3 Ascensoare panoramice

3.1 Algoritm hardware

Figura 3.1.Algoritmul harware de funcționare al ascensorului

Automat programabil ca să funcționeze are nevoie de o sursă de alimentare care debitează la ieșire 24 Vcc.

După funcție butoanele se împart în:

butoane pentru chemarea liftului (aflate pe palier)

butoane pentru alegerea etajului dorit (aflate în lift)

butoane pentru simularea senzorilor de prezență a liftului în anumite poziții (între etaje sau ajuns la etaj)

butoane pentru simularea ușilor deschise (ceea ce duce la oprerea de urgență a liftului)

Pentru comanda motorului sunt mai multe variante:

direct cu contactoare interblocate

circuite de comandă special

invertoare de putere.

3.2 Schema bloc

Bazat pe necesitate blocurile au fost dezvoltate și proiectate ca diagramă bloc Figura 1. După proiectarea modelului, calculul trebuie să fie făcut pentru fiecare componenta prezentă în model.

Figura 3.2 Schema bloc a liftului cu AP

Figura 1 reprezintă schema bloc al unui lift realizat prin intermediul unui AP. Alimentarea este asigurata pentru AP cat si pentru motorul liftului. Aceasta este atașată de cabina liftului. Prin intermediul limitatorilor se va identifica poziția cabinei iar prin limitatorii de ușa, poziția ușilor, aceste lucruri ducând la funcționarea corespunzătoare a liftului.

3.3 Specificatiile tehnice pentru cabina liftului

Cabina liftului este proiectata tinand cont de numarul de pasageri care pot fi transportati. Deasemenea trebuie sa aiba si capacitatea de a sustine greutatea pasegerilor in timpul deplasarii. Liftul propus are o capacitate de a sustine aproximativ 10 persoane de 65 Kg.

Nr max de pesoane in cabina = 10

Greutatea aproximativa a unei pesoane = 65 Kg

Greutatea maxima pe care cabina o poate sustine = 650 Kg

Pentru a transporta 10 persoane, cabina a fost proiectata cu urmatoarele dimensiuni 1,52 x1,52 x2,1 m

3.4 Structura hardware a liftului

Pentru realizarea ascensorului am folosit limitatori, motor asincron, butoane cu revenire amplasate astfel:

Figura 3.3 Amplasarea senzorilor

P0, P1, P2, PB0, PB1, PB2 – Butoane cu revenire

LS0-LS5 – Senzori

LS6-LS7 – Limitatori

PBR – Buton avarie

Limitatoarele de cursa folosite la ascensoarele electrice sint de tipul obisnuit. Ascensoarele se echipeaza in mod curent cu limitatoare de cursa conectate in circuitul de comanda, care trebuie sa opreasca cabina. Acestia sunt LS6 si LS7.

Senzorii LS0 si LS1 sunt am plasati in partea de jos etajului deoarece ii folosim in rutina de coborare. LS2 si LS3 sunt folosit pentru rutina de urcare a liftului.

3.5 Alocarea intrarilor/iesirilor in automatul programabil

În acest proiect am folosit automatul programabil S7-1200 care dispune 14 intrari digitale,10 iesiri digitale si 2 intrari analogice.

Figura 3.4 Automatul programabil S7-1200

Intrarile digitale au fost folosite astfel:

Pentru butoanele de comanda

Pentru senzori

Iesirile digitale sunt folosite pentru actionarea motorului de mers a liftului si pentru motorul de inchis/ deschis usi. O alta iesire digitala este sirena care avertizeaza sonor probleme din cabina liftului.

Am folosit o singura intrare analogica pentru functia cantar.

CAPITOLUL IV

4. Proiectarea software actionare lift

Modelul prezentat este un lift pentru doua etaje plus parter, iar limbajul ales pentru realizarea soft-ului este Ladder Diagram.

4.1 Apelare butoane

La fiecare etaj sunt montate butone pentru chemarea ascensorului. In cabina liftului exista butoane pentru fiecare etaj si un buton de urgenta.

Apelul poate veni din exteriorul liftului. Aceste butoane de comanda montate la fiecare etaj sunt contacte normal deschise cu revenire. De exemplu daca se actioneaza butonul din exterior al etajului 1 aceasta valoare va fi memorata intr-o locatie de memorie a automatului programabil.

Figura 4 Secventa inregistrare comanda parter

PB0 reprezinta butonul pentru parter aflat in interiorul cabinei

P0 reprezinta butonul pentru parter din exterior

CR0 reprezinta locatia de memorare care este reprezentat prin bobina iar contactul lui realizeaza automentinerea pana cand conditia este indeplinita adica LS0 devine active.

LS0 este senzorul folosit la parter. Conditia prezentei cabinei la parter este realizata numai cand LS0 este 1.

Pentru etajul 1 intreruperea automentinerii se realizeaza doar daca senzorii LS1 si LS2 sunt activi.

PB1 – adresa I0.5 buton de comanda din interior

P1 – adresa I1.0 buton aflat in exteriorul liftului

LS1 si LS2 – senzori

Figura 4.1 Secventa inregistrare comanda etaj 1

Secventa de program pentru etajul doi este identica cu cea pentru parter, principiul de functionare fiind acelas.

Figura 4.2 Secventa inregistrare comanda etaj 2

4.2 Deplasarea in jos a liftului

Deplasarea ascensorului se face in functie de butonul ce a fost actionat. Daca liftul se afla la etaj 2 ceea ce inseamna ca senzorul LS3 este activ si se doreste deplasarea la parter se procedeaza dupa cum urmeaza.

Se actioneaza butonul PB0 a carui valoare va fi memorata in locatia numita CR0. Daca contactul CR0 este 1 si senzorul LS3 este 1 atunci se realizeaza memorarea valorii in locatia numita „jos parter”. Cand este alimentata bobina „jos parter” in acelas timp se inchide si contactul aferent prin care se realizeaza automentinerea.

Intrucat contactul „jos parter” este activ atunci acesta va da comanda motorului de deplasare in jos. Motorul va fi actionat pana cand cabina liftului va ajunge la parter iar LS0 trece din starea 0 in 1.

O alta varianta este ca ascensorul sa se afle la etajul 1 ceea ce insemna ca LS2 este activ, si se doreste caborarea la parter. Acesta comanda se relizeza la fel ca in situatia in care se afla la etajul 2 doar ca nu este activ LS3 ci LS2 acestea fiind conectate intr-un circuit SAU logic.

Figura 4.3 Secventa care arata deplasarea liftului la parter

Ascensorul se poate afla la etajul iar daca este actionat butonul de comanda pentru parter si se verifica limitatorul LS3 care trebuie sa fie 1 atunci conditia de deplasare a fost indeplinita adica bobina „jos et1” devine activa iar contactul acesteia realizeaza automentinerea si da comanda catre motor fiind activa iesirea Q0.1.

Figura 4.4 Secventa care arata deplasarea liftului la etajul 1

In ambele situatii de coborare „jos parter” sau „jos et1” oprirea motorului se realizeaza doar cand cabina liftului inchide contactul senzorilor de la nivelul de la care a fost dat comanda.

Au mai fost montati doi limitatori de capat de cursa ce au rol de protectie suplimnetara. Pentru capatul de jos a liftului este folosit contactul LS7 care este contact normal inchis. In momentul in care limitatorul este activ se intrerupe motorul.

Figura 4.5 Secventa care arata actionarea motorului intr-un sens

Contactul „Motor sus” este folosit pentu siguranta motorului ca nu cumva acesta sa primeasca comanda sa se deplaseze in ambele sensuri.

4.3 Deplasarea in sus a liftului

Miscarea de urcare a liftului in cazul acesta se poate face fie de la parter la etajul 1 sau 2, fie de la etajul 1 la doi. Acestea sunt toate posibilitatile.

Pentru cazul in care se doreste urcarea la etajul doi, atunci butonul de etaj doi este actionat acesta fiind memorat in locatia de memorie numita CR2. Se verifica senzorii pentru a vedea la ce etaj se afla liftul, daca este activ LS0 insemna ca liftul se afla la parter. Daca este activ LS2 insemna ca liftul se afla la etajul 1.

In oricare din situatii se activeaza bobina „sus etaj 2” a carui contacte realizeaza automentinerea si comanda catre iesirea motorului de rotatie.

Figura 4.6 Secventa care arata deplasarea in sus la etajul 2

Pentru deplasarea la etajul 1 este nevoie de actionarea butonul de etaj 1 si de prezenta liftului la parter prin LS0 contact inchis, astfel se actioneaza bobina „sus etaj 1” iar contactele acesteia realizeaza automentinerea si comanda finala la motor sa porneasca.

Figura 4.7 Secventa care arata deplasarea in sus la etajul 1

Contactul normal inchis „Motor jos” este folosit tot pentru protectia motorului dupa cum am explicat la subcapitolul anterior.

4.4. Funcția cântar

Pentru functia de cantar s-a folosit o functie bloc.

Figura4.8 Adaugare functii

Figura 4.9 Functia cantar din main

Ascensorul a fost creat pentru a ridica 650 kilograme. Depasirea numarului de kilograme duce la oprirea liftului prin depasirea acestei valori. In acest scop am utilizat functia de cantarire a masei persoanelor ce urca in lift.

Figura 4.10 Functia cantar

Informatia primita de la cantar de tip analogic si este introdusa intr-un bloc NORM_X care are rolul de a transforma valoarea de tip int in valoare de tip real. Intervalul 0 – 27648 este standard pentru semnal de tip 0 – 10 V, dupa cum se poate observa in tabelul de mai jos. Aceasta informatie este memorata in variabila „GreutateNormalizata”.

Deoarece valorile de tip int se incadreaza pe 16 biti rezulta ca valoare maxima masurata la intrare este de 32767. In practica valoarea maxima pentru intervalul 0-10V este cuprinsa in intervalul 0 – 27648. Aceasta valoare reprezinta 85% din valoarea maxima (32767), restul de 15% fiind utilizat pentru semnalizarea depasirii acestui nivel. Acest lucru este ilustrat in tabelul de mai jos.

Blocul SCALE_X, are rolul de a face o scalare a variabilei “Greutate normalizata”, in functie de valorile introduse MIN si MAX. Acestea fiind 0, respectiv 1000, inseamna ca in cazul nostru fiecare volt va reprezenta 100 de Kg. Scalarea rezultata se va memora in variabila “Greutate Variabila”.

4.5 Deschiderea usii asecensorului

Deschiderea usii se realizeaza atunci când contactele limatorilor de la fiecare etaj sunt 1 ceea ce insemna ca liftul se afla la nivelul respectiv. Daca contactele sunt active mai mult de 3 secunde atunci motorul numit in program „motor usa desc” incepe operatia de deschidere usa. Deschiderea usii este realizata in momentul in care aceasta atinge senzorul LS4 care imi intrerupe bobina motorului.

Figura 4.11 Deschiderea usii ascensorului

4.6 Inchiderea usii ascensorului

Secventa de program care descrie inchiderea usii este urmatoare:

Figura 4.12 Actionare motor usa

Usa se inchide la 3 secunde dupa ce butonul din interiorul liftului a fost actionat sau daca motorul porneste. Motorul de inchidere usa se opreste in Momentul in care LS5 devine activ.

4.7 Incendiu

Liftul a fost dotat cu senzor de fum in cabina, care la momentul detectiei unui inceput de incendiu, aloca intr-o locatie de memorie valoarea 1, acest lucru fiind prezentat in figura…..

Figura 4.13 Secventa program semnalare incendiu

Figura x ilustreaza intreruperea alimentarii motorului in cazul detectarii incendiului, oprirea liftului la etajul imediat urmator si deschiderea usii pentru evacuarea persoanelor.

Figura 4.14 Ciclu de deplasare a motorului

4.8 Urgenta lift

„PBR” reprezinta butonul de urgenta care la actionare alimenteaza sirena in cazul in care liftul se blocheaza.

Figura 4.15 Seceventa Urgenta

4.9 Descriere ecrane panou operator

Vedere generala KTP600

Figura 4.16 Prezentaregenerala

Ecranele se simuleaza cu ajutorul programului PLCSIM. Acestea simulează un controller pentru testarea funcțională de blocuri și a programelor de utilizator pentru S7-1200, S7-300, S7-400 pe un calculator. Testarea în simulator se face în acelaș mod ca și cu un controller real.

Cu PLCSIM se pot realiza simulări atât a programului realizat în diagrama ledder cât și a panoului operator.

Figura 4.17. Interfața PLCSIM

4.9.1 Ecranul principal

În acest ecran am trecut titlul temei fiind holosit si ecran home. Tot aici s-au facut si legaturile intre butoane si bara de jos. Din acest ecran se poate naviga foarte usor fie folosind butonele de jos (F1-F5), fie folosind touch-ul.

Figura.4.18 Ecran principal (home)

In ecranul LIFT gasim toate butoanele, senzorii si motoarele folosite in proiect. Ecranul poate fi folosit si pentru depistarea anumitor defectiuni de pot aparea.

Figura.4.19 Ecran LIFT

Ecranul “Incendiu” arata daca senzorul de fum a detectat ceva.

Figura4.20 Ecran incendiu

Ecranul “Kg” arata daca greutatea maxima admisa a fost depasita.

Figura4.21 Ecran atentionare greutate depasita

Figura4.21 Ecran inapoi

In modul simulare se vede astfel, in ecranul LIFT se poate viziualiza ce senzori, butoane sau motoare sunt active. In imaginea urmatoare se poate vedea ca liftul se afla la parter deoarece senzorul parter este activ, acesta devenind 0 in momentul in care motorul porneste, dar aici intarea este activata manual fiind intrare. Din cabina este data comanda la butonul 2, se verifica usa si motorul porneste.

Figura 4.22 Simulare PLCSIM si RT simulator

Aici se poate vdea ca liftul a ajuns la etajul 3, Motorul s-a oprit iar motorul usii este actionat si se dechide.

Figura 4.23

In ecranul de incendiu in simulare butonul senzor de fum va aparea cu culoare verde daca detecteaza ceva.

Figura 4.24 Ecran incendiu simulat

Daca greutate depasita apare “Greutate” va aparea cu rosu.

Figura 4.25 Ecran „Kg” simulat

CAPITOLUL V

Concluzii

Proiectul realizat are ca obiectiv realizarea unui lift cu trei etaje (parter plus doua etaje) controlat de automatul programabil S7-1200, și vizualizarea acestuia pe un panou operator.

Automatele programabile nu sunt folosite in mod frecvent in aplicatiile lifturilor, dar datorita rapiditatii cu care se proceseaza programul, ciclul programului este scurt. Un alt avantaj reprezinta depanarea care se poate face foarte rapid in modul de simulare.

În faza actuală în cadrul proiectului au fost realizate următoarele obiective:

functiile unui lift au fost simulate, simulatorul PLCsim fiind de mare ajutor

a fost folosit soft-ul TIA portal pentru implementarea programului lucrat in limbajul ladder diagram

au fost simulat ecranele realizate cu KTP600.

Proiectul se poate dezvolta:

se va implementa un convertizor de frecventa pentru a putea regla viteza motorului

BIBLIOGRAFIE

[1] Iulian Brezeanu, Horia Andrei, „Elemente de teoria reglarii automate”, Editura Macarie, Bucuresti, 1999

[2] Margineanu Ioan, „Automate programabile”, Cluj Napoca, Editura Albastra, 2005

[3] S.B. Ron Carter, A. Selvaraj, „Design and implementation of PLC based Elevator”, International Jpuranl of computer Applications, volume 68 – No 7, april 2013

[4] Sandar Htay, Su Su Yi Mon, „ Implementation of PLCbased Elevator Control System”, International Jounal of electronics and computer science Engineering

[5] I Dumitrache, „Elemente de teoria sistemelor automate, I.P.B., Bucuresti, 1976

[6] Zaides P.,Senzori si traductoare, Editura Macarie, Bucuresti 1997

[7] Todos P., Golovanos C, „Senzori si traductoare”, Editura Tehnica, Chisinau, 1998

[8] Saikat Adak, Arabindo Chandra, „PLC Based Elevator Controller”, 2014

[9] Warnock, “Programmable Controllers”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1988.

[10] J. W. Webb, “Programmable Logic Controllers: Principles and Applications” Macmillan, New York, 1988.

[11] Mohamed M. Ezzaldean, Mustafa S. Bakr, “Control system for experimental Model of Electric Elevator”, Journal of control robotics andand mechatronic Systems, Vol 1,22-26 mar 2015

[12] Fisa de date pentru KTP 600 Basic color PN, Siemens

[13] Modern Engineering Tools Drive Productivity in Manufacturing

[14] G. Hortopan, Aparate electrice, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti, 1967

[15] http://www.asecensoare.ro/