Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava
OVLÁDÁNÍ PÁSOVÉ DOPRAVY Návod do měření
Ing. Václav Kolář Ph.D. listopad 2006
Cíl měření: Praktické ověření kontaktního ovládání pohonů a ukázka ovládání pohonu programovatelným automatem. Zadání: Navrhněte schéma zapojení ovládacích obvodů pro níže uvedené varianty pohonů s asynchronními motory. Činnost ovládacích obvodů ověřte na zkušebním panelu. (Zapojovat budete pouze ovládací obvody. Silové obvody jsou již zapojeny.) Úloha č. 1 Ovládání dopravního pásu M1 dvěmi tlačítky (start a stop). Chod bude signalizován žárovkou. Úloha č. 2 Ovládání reverzačního dopravního pásu M2 tlačítky pro oba směry (vlevo, vpravo a stop) se vzájemným blokováním. Chod bude opět signalizován žárovkami. Po stisknutí levého tlačítka se pás rozjede doleva a rozsvítí se levá žárovka, prostředním tlačítkem se pás vypne, po stisknutí pravého tlačítka se rozjede doprava a rozsvítí se pravá žárovka. Při chodu pásu vlevo nesmí být možno spustit pás vpravo bez předchozího vypnutí a naopak. Úloha č. 3 Ovládání dvou na sebe navazujících dopravníků tak, aby byla vyloučena možnost zavalení dopravní cesty. Pás M1 je jako první, na něj navazuje M2, který může běžet oběma směry. Ovládání bude provedeno tlačítky. (Každý motor má svá ovládací tlačítka). Chod motorů bude signalizován žárovkami. Jedná se o kombinaci zapojení 1 a 2 s tím, že obvod dovolí zapnout nejprve pouze pás M2, pak teprve M1. Při zastavení pásu M2 se automaticky zastaví i pás před ním. (Tak bude vyloučeno zavalení dopravní cesty). Úloha č. 4. Ukázka ovládání pohonu programovatelným automatem. Zapojte obvod podle schématu s programovatelným automatem LOGO!. V automatu je nahrán program který plní funkci zapojení z úlohy 3 s některými vylepšeními. Vyzkoušejte jeho funkci. přívody Teoretický rozbor: Pomocné Ovládací Hlavní kontakty kontakty kontakty cívka Kontaktní logické řízení využívá kontaktních spínacích prvků, jak ovládaných ručně (různá tlačítka) tak automaticky (relé, stykače, časová relé). Základním stavebním prvkem je stykač, nebo cívka relé. Funkce stykače a relé je podobná, rozdíl je 3x zapínací 1x zapínací pouze v tom, že stykač je větší. Jde o +1x vypínací elektromagneticky ovládaný spínač. Má cívku, do Schématický náčrtek stykače funkční náčrtek relé stykač které se přivede proud a ta způsobí přitažení feromagnetického jádra, které sepne kontakty. Obr. 1. Relé a stykače Stykače mívají hlavní kontakty na větší proud (podle typu 10 - 420 A) a pomocné na menší proud (podle typu zhruba do 20 A), relé mívají pouze kontakty na menší proudy do 20 A. Obvody řízené logickým řízením zpravidla dělíme na dvě části: - Hlavní (také „silový“ nebo „výkonový“) obvod. Slouží k napájení samotného ovládaného stroje.Nejčastěji je trojfázový ale může být i jednofázový, případně i stejnosměrný – podle toho jaký stroj řídíme. - Ovládací (také „řídicí“ nebo „pomocný“) obvod. Slouží k ovládání. Bývá střídavý jednofázový nebo stejnosměrný, může být i na menší napětí než hlavní obvod. Používají se napětí 230V~, 24V~, 24V=, případně i jiné. Často se kreslí schéma hlavního a ovládacího obvodu na samostatné výkresy. Ovládací obvody se často kreslí do řádků – takzvané řádkové nebo liniové schéma.
Programovatelné automaty Programovatelné automaty jsou moderní elektronické přístroje které v posledních letech vytlačují stykačové a reléové ovládací obvody. Programovatelný automat má několik digitálních vstupů, které mohou být použitu pro připojení ovládacích tlačítek, nebo koncových spínačů signalizujících například otevření dvířek stroje a podobně. Kromě toho mohou mít také analogové vstupy, které slouží pro připojení analogových čidel například hmotnosti, teploty a podobně. Automat má několik digitálních výstupů, které mají ale malé výkonové zatížení, proto většinou ovládají pouze stykače a ty spínají samotné motory. Samotnou logickou funkci ovládání realizuje program v automatu, který se většinou vytváří pomocí počítače PC. Funkce ovládání může být velmi složitá, na jejíž realizaci by jinak bylo potřeba velké množství stykačů a relé, takže
2
Ovládání pásové dopravy
použití programovatelného automatu přinese zjednodušení zapojení, úsporu těchto prvků a zvýšení spolehlivosti zařízení. hlavní vypínač total stop
U
motor 1 V
W
PE
U
motor 2 V
W’
U’
W
PE W’
U’
V’
V’
3 fázový zdroj 24/14 V L1
L2
L3
PE
K1
K3
K2
K4
zdroj 24 V =
LOGO! vstupy 1 až 6
časové relé vstup
K1
K2
K3
K4
sirénka kontaktní výstupy 1 až 4
legenda zdířky (obyčejná a šroubovací) kontrolky (barva znamená skutečnou barvu) tlačítka (barva znamená skutečnou barvu) jistič
LOGO!
Obr. 2. Nákres a fotografie zkušebního panelu. Popis zkušebního panelu: V panelu jsou umístěny zdroje bezpečného malého napětí a to střídavý trojfázový 24 V, pro napájení silových obvodů (motorků) a stejnosměrný 24 V pro napájení ovládacích obvodů. Dále tlačítka a kontrolky, stykače, programovatelný automat LOGO! a několik dalších drobných prvků. Na panelu jsou funkční modely pásových dopravníků s trojfázovými asynchronními motorky. Celý panel je uspořádán tak, aby jeho zapojování bylo co nejjednodušší. Zdířky, ovládací tlačítka a signálky které spolu souvisejí jsou společně orámovány čarami. Nákres a fotografie panelu je na obrázku 2.
3
Ovládání pásové dopravy
Schémata zapojení jednotlivých úloh: Z časových důvodů budete zapojovat pouze ovládací obvody (silové jsou předem zapojené), ale pro úplnost je zde i schéma silového obvodu. Při praktickém použití by v zapojení musely být navíc jistící prvky (pojistky, jističe nebo nadproudová relé), v naší laboratorní úloze je pro jednoduchost nezapojujeme. Úloha č. 1 +24V
0
S1
S2
L1 L2 L3 PE
K1 K1
H1
K 1.1
M1
liniové schéma ovládacího obvodu
schéma zapojení silového obvodu
Úloha č. 2 0
+24V S3
S4
L1 L2 L3 PE
K2
K3.2
H2
K2.1
K2
S5
K3
K3
K2.2
M2
H3
K3.1
liniové schéma ovládacího obvodu
schéma zapojení silového obvodu
Úloha č. 3 +24V S1
K 1.1
S3
0
S2 K2.3
K1
K3.3
H1
S4
K2
K3.2
Schéma zapojení silového obvodu je spojením obou zapojení z úloh 1 a 2. Není nutné ho znovu kreslit.
H2
K2.1 S5
K3
K2.2
H3
K3.1
liniové schéma ovládacího obvodu
4
Ovládání pásové dopravy
Úloha č. 4 +24V
0
vstupy LOGA! I1 až I3
S3
(uvnitř má LOGO připojenou zem – záporné napájecí napětí, takže není nutné připojovat oba póly, výrobce to udělal za nás)
I1 S4 I2 S5
kontaktní výstupy LOGA! O1 až O4
I3 O1
K1 H1
O2
K2 H2
O3
K3
Schéma zapojení silového obvodu je stejné jako u úlohy 3.
H3 O4
sirénka
liniové schéma ovládacího obvodu
5
Ovládání pásové dopravy
