Controle do nível de água do tanque usando o relé programável OWEN PR110
O controlador PR110 é produzido pela empresa russa «OWEN». O controlador executa operações apenas em sinais discretos - seu principal objetivo é substituir sistemas de controle simples baseados na lógica do relé. Isso determina o fato de que ele (assim como outros controladores com funções semelhantes) recebe o nome de «relé programável».
Diagrama funcional do relé programável ARIES PR110:
A principal e única ferramenta para programar e depurar o software do controlador é um computador pessoal. Com sua ajuda, você pode não apenas criar o software do controlador correspondente, mas, via de regra, também observar como ele funciona por meio de simulação de computador.
Veremos o processo de criação de um programa de controle de comutação para relés programáveis PR110 usando o exemplo de um sistema de controle de nível de água em um tanque.
Condições técnicas
É necessário implementar um sistema de controle para encher o tanque com água. O desempenho de certas funções é determinado pelo estado dos sensores de nível, algumas funções pelo operador. Deve haver uma indicação luminosa do status atual do sistema.
O algoritmo de controle é o seguinte. Existem três sensores que determinam o nível atual de água no tanque: superior, médio e inferior. Cada sensor é acionado (emite um nível de unidade lógica na saída) quando a água excede o nível correspondente.
O controle manual é realizado usando dois botões: «Iniciar» e «Parar». Quando o tanque está vazio (o nível da água está abaixo dos sensores de nível inferior), a luz indicadora vermelha deve ficar fixa, quando estiver cheia (acima do superior), deve ficar verde constante. Duas bombas são controladas.
As bombas podem ser iniciadas se o tanque não estiver cheio (o nível da água está abaixo do topo). Se ao pressionar o botão «Iniciar» o nível da água estiver abaixo da média - ambas as bombas são iniciadas, se ao pressionar o botão «Iniciar» o nível da água estiver acima da média - uma bomba é iniciada.
A ativação das bombas é acompanhada por um indicador verde intermitente. Quando o tanque está cheio (o nível da água atinge o nível superior), as bombas desligam automaticamente. Se o tanque estiver vazio (o nível da água está abaixo do nível inferior), não é possível desligar as bombas pressionando o botão «Stop».
Um exemplo de criação de um programa em OWEN Logic
Para realizar esta tarefa, a máquina de controle deve ter cinco entradas discretas e quatro saídas de relé. Para resolver este problema, tomaremos as seguintes decisões.
Conecte o sensor de nível de água do tanque inferior na entrada I1, o sensor de nível intermediário na entrada I2 e o sensor de nível superior na entrada I3.Conecte o botão Stop na entrada I4 e o botão Start na entrada I5. Controlaremos a inclusão da bomba nº 1 com a ajuda da saída Q1, a inclusão da bomba nº 2 - com a ajuda da saída Q2. Conecte o indicador vermelho à saída Q3, o indicador verde à saída Q4.
O controle manual é realizado por meio de botões que geram sinais de controle de curto prazo. Para que o sistema de controle permaneça em um estado em que o transferiremos com um sinal de curto prazo de um ou outro botão, é necessário um gatilho no programa.
Vamos introduzir o flip-flop RS1 no programa. A saída deste flip-flop é definida como um quando uma borda positiva chega na entrada S e zera quando uma borda positiva chega na entrada R. Deve-se notar que quando o um os sinais chegam às entradas, o sinal de entrada R é prioritário.
Se o nível de água no tanque for superior ao acima ou se tivermos pressionado e mantido pressionado o botão "Stop" neste estado, pressionar o botão "Start" naquele momento não deve ligar as bombas. Portanto, o botão «Iniciar» é conectado à entrada S com menor prioridade do flip-flop RS1. Então, se nenhuma condição impedir a bomba de ligar (ou seja, haverá um zero lógico na entrada R do gatilho RS1), quando o botão «Iniciar» for pressionado, a saída do gatilho RS1 será definida como um. Este sinal será usado para ativar os motores.
Das duas bombas, a bomba nº 1 deve ser ligada em qualquer caso, então o sinal da saída do gatilho RS1 é conectado à saída Q1. A bomba nº 2 só deve ligar se o sensor de nível médio não for acionado. Para cumprir esta condição, introduzimos o inversor e o elemento lógico AND no programa.A entrada do inversor está conectada à entrada I2, as entradas do elemento lógico AND à saída do inversor e à saída do gatilho RS1, respectivamente.
Ligar as bombas deve ser acompanhado por um indicador verde piscando. Para gerar um sinal periódico para ligar / desligar o indicador verde, introduzimos o gerador de onda quadrada BLINK1 no programa. Na guia de propriedades deste bloco, defina a duração dos sinais um e zero em sua saída para ser igual e igual a 1s. Conecte a saída do gatilho RS1 à entrada do acionamento do funcionamento do gerador BLINK1.
Agora, o gerador BLINK1 só funcionará quando a saída do gatilho RS1 estiver definida para um, ou seja. quando as bombas são acionadas. 26 Vamos introduzir a porta OR no programa. Conectamos sua saída à saída do Q4. Conectamos uma entrada da porta OR à saída do gerador BLINK1 e a outra à entrada I3. Agora, quando as bombas estiverem ligadas, o indicador verde piscará, mas se o sensor de nível superior for acionado, esse indicador ficará aceso continuamente.
As bombas devem ser desligadas se pressionarmos o botão "Stop" e ao mesmo tempo o sensor de nível inferior estiver em um estado de unidade lógica (presença com pelo menos um mínimo de água no tanque) ou se o sensor de nível superior for acionado ( o tanque está cheio).
Para cumprir essas condições, introduzimos no programa o elemento lógico OR e o elemento lógico I. Conectamos uma entrada do elemento lógico AND ao botão "Stop", a outra à entrada I1 (com a saída do nível inferior sensor). Conectamos uma entrada do elemento OR à saída do elemento AND, a outra à entrada I3 (com a saída do sensor de nível superior). A saída do elemento OR é conectada à entrada R do flip-flop RS1.
O indicador vermelho deve acender se duas condições forem atendidas ao mesmo tempo: as bombas não estão funcionando (há zero na saída do gatilho RS1) e o nível da água está abaixo do nível inferior (há zero na saída do o sensor de nível inferior).
Para "verificar" essas condições e controlar o indicador vermelho no programa, introduzimos dois inversores e um elemento lógico I. A entrada de um inversor é conectada à entrada I1 (com a saída do sensor de nível inferior), a entrada de o outro inversor - com a saída de disparo RS1). Conectamos as saídas dos inversores às entradas da porta AND. A saída da porta AND é conectada à saída de Q3.
Ao final, de forma geral, você deverá ter o programa apresentado abaixo. A figura mostra provisoriamente circuitos externos conectados a um relé programável.
Usando o modo de emulação do ambiente de programação OWEN Logic, certifique-se de que o programa funcione de acordo com a tarefa original. Depois de carregar o programa no relé, verifique o mesmo.