PLC feladatok

1. feladat

Csillag-delta kapcsolás.

Egy ipari berendezés vezérléséhez PLC programot kell készíteni. A működéshez a hidraulikus rendszerben az üzemi nyomást az M1 háromfázisú aszinkronmotorral hajtott szivattyú biztosítja csillagkapcsolásban. A motor túláramvédelmét Th1 hőrelé biztosítja, a megfelelő olajnyomást pedig a P nyomáskapcsoló jelzi. Az indítás a Be, a leállítás pedig a Ki nyomógombokkal történik. A fő hajtómotor (M2) indítása és megállítása is nyomógombokkal történik (START, STOP), de csak akkor indítható, ha már működik a hidraulikus rendszer és van megfelelő nyomás. Ennek a motornak a túláramvédelmét a Th2 hőrelé látja el. Induláskor a motor 5 s-ig csillagban van (Ky), majd átkapcsol deltába (K_Δ) A motor tekercseinek táplálása a K mágneskapcsoló érintkezőin keresztül történik. A kapcsolást úgy kell megvalósítani, hogy még véletlenül se fordulhasson elő, hogy mindkét üzemmód egyidőben működhessen. (keresztretesz). A berendezés irányítópultján van egy VÉSZSTOP is, amelynek működtetésekor a főmotornak azonnal, a hidraulikának 3s elteltével kell leállnia. A hidraulikus rendszer megfelelő működését (van nyomás) az L zöld lámpa jelzi. Üzemzavar esetén a V piros lámpa villog. Készítse el az alábbi feladatokat:

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motorok bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

2. feladat

Szállítószalag kézi és automatikus működtetése. A kézi működtetésű főkapcsoló (FK) egy olyan mágneskapcsolót (MK) működtet, mely biztosítja a szállítószalagot működtető motor és egyéb villamos berendezések háromfázisú táplálását. Kézi üzemmódban az indítás és megállítás nyomógombokról történik. Az üzemmódok közötti átkapcsolás (nyitó-záró kapcsolóval) csak leállított állapotban történhet. Automata üzemmódban a szállítószalag két végén található érzékelők (E₁, E₂) indítják, illetve állítják meg a szalagot. E₁ elindítja, E₂ pedig megállítja a szalagot, ha újabb érkező tárgyat nem érzékel E₁. Vagyis E₂ csak akkor kapcsolhatja ki a szalagot, ha már az utolsó tárgy is elérkezett E₂-höz. Az E₂ érzékelő egy olyan számlálót is működtet, amely a számolja a munkadarabokat egészen addig, ameddig a főkapcsolóból le nem állítjuk a rendszert. A motor hőrelés védelemmel van ellátva, amely le kell állítsa a szalagot kézi és automata üzemmódban egyaránt. A hőrelé bekapcsolása egy piros színű villogó visszajelző lámpán (VL) látható kell legyen. Amikor a szalag működik, a zöld lámpa folyamatosan világít. Feladatok:

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motor bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

3. feladat

Automatikus parkolóház.

2

1

Forrás: http://www.easyveep.com

Alaphelyzetben a sorompók (1. behajtás, 2. kihajtás) zárt állapotúak, és mindkét lámpa pirosat mutat. Automata üzemmódban az E1 érkezésérzékelő nyitja, a sorompót miután a BE1 nyomógombbal jegyet kértünk. Áthajtás után az 1. sorompó késleltetés nélkül lezár. A kihajtás csak akkor lehetséges, ha kifizettük a parkolást és E2 azonosítja a rendszámot. Áthajtás után a 2. sorompó 3s-os késleltetéssel zár. Az 1. sorompó végálláskapcsolói: F1 fenti, L1 lenti; a 2. sorompóé: F2 fenti, L2 lenti. A nyitott és zárt állapotokat zöld és piros jelzőlámpák jelzik. A lámpa mindkét sorompónál mindaddig piros, amíg sorompó egészen fel nem emelkedett. Itt átkapcsolnak a zöld lámpák és addig világítanak, míg a sorompók meg nem indulnak lefelé. (újra pirosra vált). A garázs 100 férőhelyes. A bejáratnál egy kijelzőnek mutatnia kell a szabad helyek számát. (A kijelző elkészítése nem része a feladatnak, csak a szám.) A sorompókat állandó mágneses egyenáramú motorok működtetik 24V egyenfeszültségről. (M1, M2)

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motorok bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

4. feladat

Munkadarab válogatás

Egy kézi működtetésű főkapcsoló (FK) egy olyan mágneskapcsolót (K) működtet, mely biztosítja a szállítószalagot működtető motor és egyéb villamos berendezések háromfázisú táplálását. A szállítószalagon kicsi és nagyméretű munkadarabokat válogatnak. k₁ érzékeli a kicsiket, n₁ pedig a nagyokat. Érzékelés után a szalag elágazik két irányba, az L terelőlemez pedig a kicsiket K irányba, a nagyokat N irányba tereli. A szalag végein dobozokba gyűjtik a munkadarabokat. A kicsikből 16, a nagyokból 10 darab kerülhet egy dobozba. A számlálást a k₂ és n₂ érzékelők segítik. (k₂ a kicsiket, n₂ a nagyokat) Amikor egy doboz megtelik, a szalag megáll 20 másodpercre (addig a dobozt kicserélik), és kigyullad az L_k (kicsi doboz megtelt), vagy az L_n (nagydoboz megtelt) lámpa, majd automatikusan újraindul. A lámpák csak addig világítanak, amíg áll a szalag. A szalagot az MK mágneskapcsoló által működtetett motor hajtja. A motor START gombra indul. Megállítani vészhelyzet esetén a STOP gombbal lehet.

Az L terelő lemezt egy rugó ellenében működő elektromágnes működteti, amely alaphelyzetben (nincs működtetve) K (kicsik) irányba tereli a munkadarabokat. Műszak végén (FK lekapcsolása előtt) egy kijelzőn ki kell írni, hogy hány kicsi és nagy munkadarab lett becsomagolva.

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motor bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

5. feladat

Közlekedési jelzőlámpa-rendszer működtetése. Biztonsági okokból a lámparendszer indítását úgy kell megvalósítani, hogy az üzembe helyezést követően a lámpák 10 s-ig SÁRGA-VILLOGÓ üzemmódban működjenek, majd minden irányból 30s-ig pirosat mutassanak. Ezt követi a normál működés úgy, hogy az egyik irány piroson marad, míg a másik kezdi a működést. Normál üzemmódban a PIROS lámpa 20 s-ig világít, majd követi a SÁRGA 1,5 s-ig, utána pedig a ZÖLD 15 s-ig. A zöld lámpát ismét a sárga követi, 2 s időtartamig. A biztonságos működés érdekében a két irány lámpái úgy kell szinkronizálni, hogy amikor az egyik irány PIROS üzeme kezdődik, a másik irány is még 1,5s-ig pirosat mutasson. Üzemzavar esetén, (üzemzavar érzékelő aktív) a ciklikus működés megszakad, és SÁRGA-VILLOGÓ üzemmódba lép, amikor a sárga lámpa 1 s-ig világít, 1 s-ig sötét. A zavar megszűnése után automatikusan visszaáll a ciklikus üzemmód.

· Programterv, változók címzése, gráfcet.

· Az érzékelő, a lámpák és a PLC bekötési vázlatát. A lámpák 230V-os váltakozó feszültségről működnek.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

6. feladat

Présgép működtetése.

Egy présgép hidraulikus rendszerének szivattyúját a K mágneskapcsolón keresztül az M1 háromfázisú motor működteti, amely a START nyomógombra indul, STOP, vagy vészgombra megáll. A motor túláramvédelmét TH hőrelé biztosítja. A prés indítását biztonsági okokból úgy kell megoldani, hogy az egymástól 1,2 méter távolságra elhelyezett nyomógombokat (S1, S2) egyszerre, egyidőben legalább 1s-ig nyomva tartjuk (KÉTKEZES INDÍTÁS). Ezen kívül figyelembe kell vegyük, hogy alaphelyzetben (fent) van-e a prés, valamint a biztonsági fotocella (FB) nem jelez akadályt és van hidraulikus olajnyomás (p). A présfej le-fel mozgását KL és KF mágneskapcsolók által vezérelt hidraulikus szelepek működtetik. XF a fenti és XL a lenti helyzetérzékelők. A prés lenti helyzetben 1,2 s-ig marad, majd automatikusan visszatér fenti alaphelyzetébe. Ha mozgás közben, bármikor a biztonsági fotocella akadályt jelez, vagy a vészkapcsolót benyomjuk, a prés azonnal megszakít minden más műveletet, alaphelyzetbe áll, lekapcsolja a hidraulikát és kigyullad a sárga villogó vészjelző lámpa. Vészjelzés után újraindítani csak a veszély elhárítása és a RESET gomb megnyomása után lehet.

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motor bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

7. feladat

Egy ipari folyamat vízellátását az S mágnesszelepen keresztül egy T tartály biztosítja. A tartályba a vizet az M villanymotor által hajtott szivattyú tölti.

A motor táplálása a KM mágneskapcsolón keresztül történik. A motornak akkor kell működnie, amikor az alacsony vízszínt érzékelő (LV) bekapcsol, de a vízoszlop magassága még nem érte el a magas vízszínt (HV) által érzékelt szintet, valamint indítható és megállítható kell legyen az MB illetve az MK nyomógombokból is. (Indítani nyílván csak akkor, amikor nincs tele a tartály, megállítani bármikor lehet.) A motor túláramvédelmét a TH hőrelé biztosítja. Biztonsági okokból a tartályban még van egy UT üres tartályérzékelő is, ennek érzékelési szintje az LV érzékelőé alatt van. Az S szelepet nyitni és zárni az SB illetve az SK nyomógombokkal lehet, vagy automatikusan 90 másodpercenként 30 másodpercig működtetve. Nyitni csak akkor, amikor nem üres a tartály. Üzemzavar esetén (túláram, vagy üres tartály) a VL lámpa világít.

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motor bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

8. feladat

Rolós garázskapu vezérlése.

A kapu nyitását vagy zárását kívülről is és belülről is lehet elvégezni. Kívülről az S1 kulcsos nyomógombbal lehet nyitni, zárni pedig az S4-el. Belülről az S0 nyomógombra nyílik, az S3-ra pedig záródik. Zárni mindkét esetben csak akkor lehet, ha az S7-es fénykapu nem jelez akadályt. Ha zárás közben érzékel akadályt, a kapu automatikusan újra nyitni fog. A vezérléshez tartozik még egy vészmegállító stop gomb, amellyel azonnal meglehet állítani a kapu bármilyen irányú mozgását. Kézi nyitás után a kapu 20 másodperc után automatikusan bezár, ha a kulcs ki van véve az S1 nyomógombból. A motor leállítása mindkét pozícióban végállás-kapcsolókkal történik. (S2 nyitva, S5 zárva) Ha a kapu mozgásban van egy sárga villogó lámpa jelzi ezt. A kaput háromfázisú aszinkronmotor működteti. Túláramvédelmét a Th hőrelé biztosítja. A vezérléshez az egyik fázisról veszünk le feszültséget.

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motor bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

9. feladat

Háromfázisú aszinkronmotor dinamikus fékezése

Tanulmányozza a fenti áramút-tervet, amely egy háromfázisú aszinkronmotor egyenáramú fékezését valósítja meg. Alakítsa át PLC-s vezérlésre az alábbiak szerint:

· Írja le a háromfázisú aszinkronmotor egyenáramú dinamikus fékezésének elvét! Az áramút-terv alapján magyarázza el a rendszer működését, a különböző nyomógombok, relék és mágneskapcsolók szerepét valamint a rendszer védelmi funkcióit!

· Válasszon megfelelő PLC-t és készítse el a bekötési vázlatát szabványos jelöléseket használva!

· Felhasználva a változók címzését, írja fel a vezérlési állapotegyenleteket!

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

10. feladat

A fenti szállítószalag rendszer három munkaasztal kiszolgálását végzi az alábbiak szerint:

§ A szállítószalagot hajtó motor bármelyik asztalhoz tartozó nyomógombbal (0_NG, 1_NG, 2_NG) indítható.

§ A munkadarabot letoló pneumatikus munkahengerek (HENGER_0; HENGER_1; HENGER_2) működése leállítja a motort. A munkahengereket monostabil üzemű mágnesszelepek (S_0; S_1; S_2) működtetik.

§ A STOP nyomógomb működtetése bármikor leállíthatja a motor működését.

§ Az adott nyomógomb működtetése bekapcsolja a hozzátartozó lámpát, amely azt jelzi, hogy melyik asztalhoz kell érkeznie a munkadarabnak.

§ Bármelyik jelzőlámpa működése nem engedi a másik kettő bekapcsolását.

§ A jelzőlámpákat a saját henger működése kapcsolja ki.

§ A jelzőlámpákat a STOP gomb is kikapcsolhatja.

§ Egy adott munkahenger 4 s-ig működik abban az esetben, ha a hozzá tartozó jelzőlámpa világít és a saját érzékelője is jelet ad.

§ Bármelyik letolóhenger működése indítja a 4 s-os időzítőt.

Végezze el a következő feladatokat:

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése.

· A motor bekötésének villamos kapcsolási rajzát szabványos jelölésekkel és a PLC bekötési vázlatát.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

11. feladat

Fényjáték PLC-vel I.

Készítsen fényjátékot Mitsubishi FX PLC-vel az alábbi működés szerint:

o S1 nyomógombra léptesse a kimeneteket (Y0-Y5, összesen hatot) balról jobbra, úgy, hogy az első kimenet (Y0) azonnal legyen aktív, a soron következő (Y1) 2,5 s-ra, a következő kimenetek 2; 1,5; 1 illetve az utolsó 0,5 s-ra, legyen aktív az előzőhöz képest. A működés folyamatos legyen, míg az S3 nyomógombot nem működtetjük.

o S2 nyomógombra léptesse folyamatosan, másodpercenként egymás után balról jobbra de csak a páros kimenetek, majd a páratlan kimenetek, ugyancsak másodpercenként. Leállítani bármikor S3-ra lehet.

o Akadályozza meg, hogy az S1 és S2 egyszerre történő használata ne okozzon rendellenes működést!

o Az üzemmódok közötti átkapcsolás csak nyugalmi helyzetben legyen lehetséges.

Elkészítendő:

· Programterv, gráfcet, változók címzése.

· A kimenetekre kötött LED-ek villamos kapcsolási rajza szabványos jelölésekkel 24V egyenáramról táplálva és a PLC bekötési vázlata.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

12. feladat

Félpályás útlezárás jelzőlámpás irányítása

Egy kb. 100 m hosszú útszakasz félpályás lezárását, mindkét irányból piros és zöld jelzőlámpák irányítják. A zöld jelzés időtartama mindkét irányból 120 másodperc. Értelemszerűen, ha az egyik oldalon a zöld lámpa világít, akkor a másik oldalon piros a jelzés. Figyelembe kell vegyük azonban azt a helyzetet, hogy a lezárt útszakasz megtételéhez kb. 30 másodperc szükséges. Ez azt feltételezi, hogy amikor a lámpák zöldről pirosra váltanak valamelyik oldalon, a másik oldalon még 30 mp.-ig ugyancsak piros kell legyen a jelzés, vagyis ezalatt mindkét lámpa pirosat mutat.

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése. Megfelelő PLC típus kiválasztása, figyelembe véve, hogy a lámpák 230 V váltakozó feszültségről üzemelnek.

· Létradiagram elkészítése

· Villamos kapcsolási rajz és a PLC bekötési vázlata szabványos jelölésekkel.

· Utasítássoros programrészlet.

13. feladat

Időzített, automatikus kikapcsolás

Tanulmányozza a fenti áramút-tervet, amely egy háromfázisú aszinkronmotor egyszerű huzalozott irányváltó kapcsolását mutatja. Három nyomógomb van benne. S1 bekapcsol egy motort előre irányba, S2 bekapcsolja a motort hátra irányba, S3 kikapcsolja a motort. A kapcsolás egy bekapcsolásra késleltető időrelét is tartalmaz, ami a járó motort a kikapcsoló gomb megnyomása nélkül is leállítja 1 perc üzem után. A KM1 és KM2 a motor mágneskapcsolója, ami a motornak feszültséget ad. A kapcsolásban keresztreteszelés akadályozza meg, hogy egyszerre mindkét irány mágneskapcsoló be tudjon kapcsolni (az ugyanis zárlatot okozna a kapcsolt áramkörben). A kapcsolási rajzból hiányzik a hőrelé érintkezője. Hová kellene elhelyezni? A módosítást vegye figyelembe a PLC-vel történő vezérlés során!

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése. Megfelelő PLC típus kiválasztása, figyelembe véve, hogy a mágneskapcsolók 230 V váltakozó feszültségről üzemelnek.

· Létradiagram elkészítése.

· Villamos kapcsolási rajz és a PLC bekötési vázlata szabványos jelölésekkel. Készítse el a motor bekötési vázlatát is! A főáramkörnek tartalmaznia kell olvadó biztosítékokat is és hőrelét is.

· Utasítássoros programrészlet.

14. feladat

Vasúti fénysorompós átkelőhely PLC-s vezérlése

A fénysorompóval védett vasúti átkelőhelyeknél alaphelyzetben a fényjelzés fehér villogó lámpát és felemelt sorompót jelent. A vonat közeledését az 1 km-re elhelyezett érzékelő (E1), eltávolodását pedig egy másik (E2) érzékelő jelzi. Az E1-es érzékelő a fényjelző berendezést azonnal piros, alternatívan villogó fényre váltja. A villogás frekvenciája 0,5 Hz kell legyen 50% kitöltési tényezővel (a fehér fénynél is). 10 másodperc elteltével a sorompó is megindul lefelé. A sorompót, mágneskapcsolókon keresztül, motor működteti az irányváltó kapcsolás szabályai szerint (keresztretesz). Kikapcsolásukat a lenti (L) illetve a fenti (F) végálláskapcsolók biztosítják. A motor túláramvédelemmel (hőrelé) van ellátva. A vonat áthaladása után (E2 jelzi) biztonsági okokból a sorompó még 10 másodpercig zárva tart, majd megindul felfelé. Amikor tejesen felért, a pirosan villogó lámpák is fehér villogóra váltanak. Üzemzavar esetén (pl. kioldott a hőrelé) a PLC egy vészjelzést küld a diszpécser központ felé. Ezt a mi esetünkben egy relé behúzása jelzi.

· Programterv, vezérlési állapotegyenletek, változók címzése. Megfelelő PLC típus kiválasztása, figyelembe véve, hogy a mágneskapcsolók 230 V váltakozó feszültségről üzemelnek.

· Létradiagram elkészítése.

· Villamos kapcsolási rajz és a PLC bekötési vázlata szabványos jelölésekkel. Készítse el a motor bekötési vázlatát is! A főáramkörnek tartalmaznia kell olvadó biztosítékokat is és hőrelét is.

· Utasítássoros programrészlet.

15. feladat

Fényjáték PLC-vel I.

Készítsen fényjátékot Mitsubishi FX PLC-vel az alábbi működés szerint:

o S1 nyomógomb lenyomásakor másodperces ütemezéssel villogjon háromszor az első három kimenet (Y0, Y1, Y2), majd a következő három Y3, Y4, Y5) ugyancsak másodpercenként háromszor, folyamatosan. Leállítás S3-al.

o S2 nyomógombra léptesse folyamatosan, másodpercenként egymás után jobbról balra de előbb csak a páros kimeneteket, majd a páratlan kimeneteket, ugyancsak másodpercenként. Leállítani bármikor S3-ra lehet.

o Akadályozza meg, hogy az S1 és S2 egyszerre történő használata ne okozzon rendellenes működést!

o Az üzemmódok közötti átkapcsolás csak nyugalmi helyzetben legyen lehetséges.

Elkészítendő:

· Programterv, gráfcet, változók címzése.

· A kimenetekre kötött LED-ek villamos kapcsolási rajza szabványos jelölésekkel 24V egyenáramról táplálva és a PLC bekötési vázlata.

· Létradiagram elkészítése.

· Utasításlistás programrészlet.

Útmutató a feladatok elkészítéséhez

Az alkalmazástechnikai feladatokat fedőlappal ellátva nyomtatott formában kell leadni a megjelölt határidőig. A nappali tagozatos hallgatóknak mellékelni kell a kész, működőképes alkalmazás számítógépes programját valamilyen adathordozón (floppy, CD, DVD). A levelező tagozatos hallgatóknak ez nem kötelező. A feladaton kívül a beadandónak még tartalmaznia kell egy, az adott feladathoz kiírt érzékelő típus bemutatását, fontosabb jellemzőinek és katalógus adatainak értelmezését, elemzését és alkalmazási területeit.

Figyelem: A 3, 5, 9, 10, 11, 12, 15 feladatokat a levelezős hallgatók nem választhatják!