التحكم في مستوى المياه بالخزان باستخدام مرحل قابل للبرمجة OWEN PR110
جهاز التحكم PR110 من إنتاج شركة «OWEN» الروسية. تقوم وحدة التحكم بإجراء عمليات على إشارات منفصلة فقط - والغرض الرئيسي منها هو استبدال أنظمة التحكم البسيطة القائمة على منطق الترحيل. هذا يحدد حقيقة أنه (بالإضافة إلى وحدات التحكم الأخرى ذات الوظائف المماثلة) تم تعيين اسم «مرحل قابل للبرمجة».
مخطط وظيفي للتتابع القابل للبرمجة ARIES PR110:
الأداة الأساسية والوحيدة لبرمجة برامج التحكم وتصحيح الأخطاء هي الكمبيوتر الشخصي. بمساعدتها ، لا يمكنك فقط إنشاء برنامج وحدة التحكم المقابلة ، ولكن ، كقاعدة عامة ، يمكنك أيضًا مراقبة كيفية عملها باستخدام محاكاة الكمبيوتر.
سننظر في عملية إنشاء برنامج التحكم في التبديل للمرحلات القابلة للبرمجة PR110 باستخدام مثال نظام التحكم في مستوى المياه في الخزان.
الشروط الفنية
من الضروري تنفيذ نظام تحكم لملء الخزان بالماء. يتم تحديد أداء وظائف معينة من خلال حالة مستشعرات المستوى ، وبعض الوظائف بواسطة المشغل. يجب أن يكون هناك مؤشر ضوئي لحالة النظام الحالية.
خوارزمية التحكم على النحو التالي. هناك ثلاثة مستشعرات تحدد مستوى الماء الحالي في الخزان: علوي ، ومتوسط ، وسفلي. يتم تشغيل كل مستشعر (يخرج مستوى وحدة منطقية عند الإخراج) عندما يتجاوز الماء المستوى المقابل.
يتم إجراء التحكم اليدوي باستخدام زرين: «ابدأ» و «إيقاف». عندما يكون الخزان فارغًا (مستوى الماء أقل من مستشعرات المستوى السفلي) ، يجب أن يكون ضوء المؤشر الأحمر ثابتًا ، وعندما يكون ممتلئًا (فوق الجزء العلوي) ، يجب أن يكون أخضر ثابتًا. يتم التحكم في مضختين.
يمكن بدء تشغيل المضخات إذا لم يكن الخزان ممتلئًا (مستوى الماء تحت القمة). إذا كان مستوى الماء بالضغط على الزر "ابدأ" أقل من المتوسط - يتم تشغيل كلتا المضختين ، إذا كان مستوى الماء بالضغط على الزر "ابدأ" أعلى من المتوسط - يتم تشغيل مضخة واحدة.
ويرافق تشغيل المضخات مؤشر أخضر وامض. عندما يكون الخزان ممتلئًا (يصل مستوى الماء إلى المستوى العلوي) ، يتم إيقاف تشغيل المضخات تلقائيًا. إذا كان الخزان فارغًا (مستوى الماء أقل من المستوى الأدنى) ، فلا يمكن إيقاف تشغيل المضخات بالضغط على زر "إيقاف".
مثال على إنشاء برنامج في OWEN Logic
لإنجاز هذه المهمة ، يجب أن تحتوي آلة التحكم على خمسة مدخلات منفصلة وأربعة مخرجات ترحيل. لحل هذه المشكلة ، سنتخذ القرارات التالية.
قم بتوصيل مستشعر مستوى الماء في الخزان السفلي بالإدخال I1 ، ومستشعر المستوى الأوسط بإدخال I2 ومستشعر المستوى العلوي بإدخال I3.قم بتوصيل زر Stop بإدخال I4 وزر Start لإدخال I5. سنتحكم في تضمين المضخة رقم 1 بمساعدة الإخراج Q1 ، وإدراج المضخة رقم 2 - بمساعدة الإخراج Q2. قم بتوصيل المؤشر الأحمر بإخراج Q3 ، والمؤشر الأخضر بإخراج Q4.
يتم التحكم اليدوي عن طريق الأزرار التي تولد إشارات تحكم قصيرة المدى. لكي يظل نظام التحكم في حالة سننقله فيها بإشارة قصيرة المدى من زر أو آخر ، يلزم وجود مشغل في البرنامج.
دعنا ندخل flip-flop RS1 في البرنامج. يتم ضبط إخراج flip-flop هذا على واحد عندما تصل الحافة الموجبة عند الإدخال S وإعادة التعيين إلى الصفر عندما تصل الحافة الموجبة إلى الإدخال R. وتجدر الإشارة إلى أنه عند واحد تصل الإشارات إلى المدخلات ، إشارة الإدخال R هي الأولوية.
إذا كان مستوى الماء في الخزان أعلى من المذكور أعلاه أو إذا ضغطنا مع الاستمرار على زر "Stop" في هذه الحالة ، فإن الضغط على زر "Start" في ذلك الوقت لا ينبغي أن يؤدي إلى تشغيل المضخات. لذلك ، يتم توصيل الزر "ابدأ" بمدخل S مع أولوية أقل لـ flip-flop RS1. بعد ذلك ، إذا لم تكن هناك ظروف تمنع المضخة من التشغيل (أي سيكون هناك صفر منطقي عند مدخل R في المشغل RS1) ، عند الضغط على زر "Start" ، سيتم ضبط خرج المشغل RS1 على واحد. سيتم استخدام هذه الإشارة لتنشيط المحركات.
من بين المضختين ، يجب تشغيل المضخة رقم 1 في أي حال ، وبالتالي فإن الإشارة من خرج المشغل RS1 متصلة بإخراج Q1. يجب تشغيل المضخة رقم 2 فقط في حالة عدم تعطل مستشعر المستوى المتوسط. لتحقيق هذا الشرط ، نقدم عنصر العاكس والمنطق AND في البرنامج.يتم توصيل مدخلات العاكس بإدخال I2 ومدخلات العنصر المنطقي وإخراج العاكس وإخراج المشغل RS1 ، على التوالي.
يجب أن يكون تشغيل المضخات مصحوبًا بمؤشر أخضر وامض. لتوليد إشارة دورية لتشغيل / إيقاف تشغيل المؤشر الأخضر ، نقدم مولد الموجة المربعة BLINK1 في البرنامج. في علامة تبويب الخصائص لهذه الكتلة ، اضبط مدة الإشارة الواحدة والصفر عند خرجها لتكون مساوية وتساوي 1 ثانية. قم بتوصيل خرج المشغل RS1 بمدخل تنشيط تشغيل المولد BLINK1.
الآن لن يعمل مولد BLINK1 إلا عند ضبط خرج المشغل RS1 على واحد أي. عندما يتم تنشيط المضخات. 26 دعنا ندخل بوابة OR في البرنامج. نقوم بتوصيل ناتجها بإخراج Q4. نقوم بتوصيل أحد مدخلات بوابة OR بإخراج المولد BLINK1 ، والآخر بمدخل I3. الآن ، عند تشغيل المضخات ، سيومض المؤشر الأخضر ، ولكن إذا تم تشغيل مستشعر المستوى العلوي ، فسيتم تشغيل هذا المؤشر باستمرار.
يجب إيقاف تشغيل المضخات إذا ضغطنا على الزر "إيقاف" وفي نفس الوقت سيكون مستشعر المستوى السفلي في حالة وحدة منطقية (وجود أقل كمية من الماء في الخزان) أو إذا تم تشغيل مستشعر المستوى العلوي ( الخزان ممتلئ).
للوفاء بهذه الشروط ، نقدم العنصر المنطقي OR والعنصر المنطقي I في البرنامج. نقوم بتوصيل أحد المدخلات للعنصر المنطقي AND بالزر "Stop" ، والآخر بالإدخال I1 (مع إخراج المستوى الأدنى المستشعر). نقوم بتوصيل أحد مدخلات عنصر OR بإخراج العنصر AND ، والآخر بإدخال I3 (مع إخراج مستشعر المستوى العلوي). يتم توصيل ناتج عنصر OR بإدخال R في flip-flop RS1.
يجب أن يضيء المؤشر الأحمر إذا تم استيفاء شرطين في نفس الوقت: المضخات لا تعمل (صفر موجود في خرج الزناد RS1) ومستوى المياه أقل من المستوى الأدنى (هناك صفر عند خرج مستشعر المستوى الأدنى).
"للتحقق" من هذه الشروط والتحكم في المؤشر الأحمر في البرنامج ، نقدم اثنين من العاكسين وعنصر منطقي 1. يتم توصيل مدخل العاكس بمدخل I1 (مع خرج مستشعر المستوى الأدنى) ، ومدخلات العاكس الآخر - مع خرج الزناد RS1). نقوم بتوصيل مخرجات المحولات بمدخلات البوابة AND. يتم توصيل خرج البوابة AND بإخراج Q3.
في النهاية ، بشكل عام ، يجب أن يكون لديك البرنامج المعروض أدناه. يوضح الشكل مبدئيًا الدوائر الخارجية المتصلة بمرحل قابل للبرمجة.
باستخدام وضع محاكاة بيئة برمجة OWEN Logic ، تأكد من أن البرنامج يعمل وفقًا للمهمة الأصلية. بعد تحميل البرنامج في التتابع ، تأكد من ذلك.