Řadič automatického kotle

Řadič automatického kotle Domovská URL dokumentu: http://dce.felk.cvut.cz/lsy/cviceni/pdf/RadicKotle.pdf Zdrojové kódy LOGO! programu http://dce.felk.cvut.cz/lsy/cviceni/zip/RadicKotle.zip

Obsah ŘÍZENÍ AUTOMATICKÉHO KOTLE.......................................................................................... 2 A)

Ř EŠÍME JAKO ŘADIČ ..........................................................................................3

B)

R EALIZACE ŘÁDIČE V LOGO! ...........................................................................4

C)

R EALIZACE V LOGICE ........................................................................................5 Princip dekompozice ...........................................................................................5 Elektromechanická analogie................................................................................5 Elektronická realizace řadiče pomocí dekompozice .............................................6

ŘÍZENÍ AUTOMATICKÉHO KOTLE S POJISTKOU PROTI ÚNIKU VODY ........................... 7 A)

Ř ADIČ S VĚTVENÍM ...........................................................................................8

B)

S CHÉMA PRO LOGO! ........................................................................................9

C)

Ú PRAVA PŘEDCHOZÍ REALIZACE PRO LOGIKU ................................................... 10

ŘÍZENÍ AUTOMATICKÉHO KOTLE JAKO AUTOMAT NA GALU ........................................11

1 X35LOR a 35LSY - Logické (systémy pro) řízení, Katedra řídicí techniky, ČVUT-FEL Praha

Řízení automatického kotle

Navrhněte řídicí obvod, který automaticky napustí kotel po stisknutí tlačítka START a ohřeje jeho obsah. Když se voda začne vařit, řídicí obvod vypne topení a zvonkem přivolá obsluhu. Když obsluha potvrdí svůj příchod tlačítkem CLOVEK, řízení přejde do výchozího stavu a opět čeká na signál START. Vstu- START py: PLNY VAR CLOVEK

zahájení cyklu kotel napuštěný voda se vaří konečně přišla obsluha

Výstupy: VODA napouštění vody OHEN topíme pod kotlem ZVON zvonek na obsluhu


a) Řešíme jako řadič Start=0

Plný=0 Start=1

1

Var=0 Plný=1

2 Voda

Člověk=0 Var=1

3 Oheň

3 Zvon

Člověk=1

Řadič představuje speciální případ automatu, který většinou přechází do následujícího stavu, a to na základě splnění jedné z mnoha podmínek na svém vstupu, či jejich kombinace. V každém stavu může generovat i několik výstupních signálů, resp. jejich posloupnost. Pro zápis řadiče se obvykle používá následující syntaxe:

Podmínka

+ Výstup1

Stav

Výstup2

Start

1

+

Voda

Plný

2

+

Oheň

Var

3

+

Zvon

Člověk

+

4


b) Realizace řádiče v LOGO!

Start

1

+

Voda

Plný

2

+

Oheň

Var

3

+

Zvon

Člověk

+

4

Uvedené řetězení SR obvodů (Qi+1 zapojené na Ri ) zaručuje, že v jednom kroku bude nahozený nový bit stavu a současně s tím zrušený starý bit stavu, takže nikdy nebudou současně nastavené dva stavové bity. Všimněte si inicializace detekcí náběžné hrany logické jedničky - nastane pouze při prvním spuštění (scanu) programu.


c) Realizace v logice Princip dekompozice

Složitější úlohu s výhodou dekomponujeme na jednodušší celky. blokování hodin

START PLNÝ VAR

Multiplexor

ČLOVĚK čítej

Čítač = Dekodér

paměť

1zn

VODA OHEŇ ZVONEK

Elektromechanická analogie

Automatická pračka, orloj a jiné.

Podmínkové kontakty

Relé

Výběr kontaktu, který má právo pootočit motorkem Start Plný Var Člověk

Nestabilizovaný (střídavý) zdroj Výstupní kontakty

Voda Oheň Zvonek Sepnutí vybraného výstupu


Elektronická realizace řadiče

Hodiny

Start Plný Var Člověk A B C D

"1"

QA QB QC QD

W Y

A B C G

Voda

74151

UP CO DN BO LOAD CLR 74193

7402

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

"1"

G2B G2A G1 C B A

Oheň Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

Zvon

74LS138


Řízení automatického kotle s pojistkou proti úniku vody

Navrhněte řídicí obvod, který automaticky napustí kotel po stisknutí tlačítka START a ohřeje jeho obsah. Když se voda začne vařit, řídicí obvod vypne topení a zvonkem přivolá obsluhu. Pokud během ohřevu poklesne hladina vody, topení se okamžitě vypne a doplní se stav vody na maximum, teprve poté se pokračuje v ohřevu. Když obsluha potvrdí svůj příchod tlačítkem CLOVEK, řídicí obvod přejde do výchozího stavu a opět čeká na signál START. Vstu- START py: PLNY VAR CLOVEK

zahájení cyklu kotel napuštěný voda se vaří konečně přišla obsluha

Výstupy: VODA napouštění vody OHEN topíme pod kotlem ZVON zvonek na obsluhu


a) Řadič s větvením Skoky připravují řadič o jeho jednoduchost. Jeden, dva skoky se dají realizovat, při větší složitosti se už může vyplatit návrh ve formě synchronního automatu.

Start=0

Plný=0

1

Start=1

Var=1 & Plný=0

Var=0

2 Voda

3 Oheň

Plný=1

Var=1 & Plný=1

Člověk=0

3 Zvon

Člověk=1

+ Start

1

Voda

Plný

2

Plný

3

+

OK=Var & Plný -

+

Oheň

OK

3

+

Zvon

Člověk

+

4


b) Schéma pro LOGO! + Start

1

Voda

Plný

2

Plný

3

+

OK=Var & Plný -

+

Oheň

OK

3

+

Zvon

Člověk

+

4


c) Úprava předchozí realizace pro logiku Pro větvení využijeme vstup Load synchronního čítače 193 - přidané obvody jsou vyznačené červenou barvou:

Hodiny

Start Plný Var "1"

"1"

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Člověk A B C D

QA QB QC QD

7402

Y

A B C G

Voda

74151

UP CO DN BO LOAD CLR 74193

W

Oheň

U?

"1"

G2B G2A G1 C B A

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

Zvon

74LS138

Poznámka: Pokud bychom navíc potřebovali zpozdit přechod mezi nějakými stavy X a Y o předvolený čas, pak ve stavu X vygenerujeme pomocný výstup jako povel pro spuštění časovače a podmíníme přechod do stavu Y uplynutím nastaveného času. Časovač lze ve stavebnici vytvořit tím, že uvolníme nulování čítače, nejlépe asynchronního dekadického čítače 90, u něhož lze dekódovat dosažení maximální stavu bez hazardů. LOGO! přímo obsahuje potřebné časovače.


Řízení automatického kotle jako automat na GALu I když schéma automatu bude hodně složité, mnohdy stačí i jeden obvod (při vhodné součástkové základně...) více přednášky nebo podrobný návod http://dce.felk.cvut.cz/lsy/cviceni/pdf/galnavod3.pdf Použití balíčku souborů ORCAD_GAL

http://dce.felk.cvut.cz/lsy/cviceni/zip/ORCAD_GAL1.zip

1) Soubory musí být rozbalené do adresáře G:\ORCAD. Pokud si chcete přece jenom zvolit svůj vlastní adresář, musíte v MS-DOSu překonfigurovat výchozí cesty uložené v PLD.EXE, spuštěním programu s parametrem /C a vhodně vyplnit údaje LP a MP (pozn. konfigurace se nedá provést pod Windows NT, 2k, XP, protože v nich není možné přepisovat spuštěné EXE soubory). 2) Svoje vlastní PLD soubory si uložte do G:\ORCAD, kde se nacházejí už ukázkové příklady. Ty si můžete prostudovat a využít je jako podklady pro vlastní návrhy. Zdrojové texty musí bezpodmínečně mít příponu *.PLD a lze je vytvářet jakýmkoliv textovým editorem, nejlépe takovým, který dovoluje spouštění jiných programů s parametry. 3) Překlad spustíte dávkovým příkazem PLD.BAT, za nímž následuje jméno souboru bez přípony - předpokládá se *.pld, např. PLD KOTEL. Ladění programem VECTORS zavoláte dávkovým příkazem VEC.BAT, např. VEC KOTEL. Opět se nezadává žádná přípona. 4) Výsledek překladu se vám uloží do *.JED a *.LST a výsledek krokování do *.LOG. Pokud vám bude fungovat simulace, tak vám přítomní asistenti vypálí váš GAL z dat v souboru *.JED . 5) Můžete pochopitelně GALy překládat i jinými PLD službami, nebo v síťovém ORCADu, nicméně řádkové příkazy bývají rychlejší a pružnější 6) Pokud se nám obvod nevejde do jednoho GALU, proveďte vhodnou dekompozici úlohy do 2 GALů (max. povolený počet v úloze), případně do 1-2 GALů a dalších pomocných obvodů z logické stavebnice... ☺


1) Popíšeme přechodovou tabulku automatu v textovém souboru KOTEL.PLD |GAL16V8 | in:(RESET,START,PLNY,VAR,CLOVEK), | io:(Q[0..1],VODA,OHEN,ZVON), | enable: EN, clock: CL | Low: RESET | Registers: CL // Q[0..1] | Conditioning: EN ?? Q[0..1] | | Procedure: RESET, Q[0..1] | { pokud potřebujeme, lze přiřadit stavům i naše kódy, ty jinak přiděli překladač States: StavStart=0, StavVoda=1, StavOhen=2, StavZvon=3 | StavStart.START ? -> StavVoda | -> StavStart | StavVoda.VODA=1 | PLNY ? -> StavOhen | -> StavVoda | StavOhen.OHEN=1 | VAR ? -> StavZvon | PLNY' ? -> StavVoda | -> StavOhen | StavZvon.ZVON=1 | CLOVEK ? -> StavStart | -> StavZvon | }


2) Přidáme i testovací sekci na konec souboru KOTEL.PLD | Vectors: | { | Display Q[0..1], " : ", START, | Clear EN | Test CL,RESET, START, | Set EN | Set RESET | Test CL = 0,1 | Clear RESET | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set START, PLNY, VAR, | Test CL = 2(0,1) | Set RESET | Test CL = 0,1 | End | }

PLNY, VAR, CLOVEK, " -> ",VODA,OHEN,ZVON PLNY, VAR, CLOVEK

CLOVEK = 1000 CLOVEK = 0100 CLOVEK = 0000 CLOVEK = 0100 CLOVEK = 0010 CLOVEK = 0001 CLOVEK = 1000 CLOVEK = 0100 CLOVEK = 0010 CLOVEK = 0001

3) Soubor přeložíme příkazem: G:\ORGAD\PLD.BAT KOTEL 4) Podíváme se na výpis KOTEL.LST, je-li překlad v pořádku 5) Spustíme simulaci G:\ORGAD\VEC.BAT KOTEL 6) Prohlédneme si výsledek simulace v KOTEL.LOG 7) Necháme si vypálit KOTEL.JED


Řadič automatického kotle

Recommend Documents