Politechnika Krakowska
Wydział Mechaniczny
Automatyka i Robotyka
Rok akademicki 2009/2010

Lokalne Układy Sterowania Maszyn i Urządzeń

Projekt wykonali:

Działo Bogusław
Idzikowski Roman

Gr. 12A1

1. Temat projektu.

Jako obiekt sterowania wybraliśmy wysuwaną bramę wjazdową wyposażoną w czujnik który zapobiega zamknięciu się bramy gdy na napotka na swojej drodze przedmiot bądź inne nieprzewidziane okoliczności mogące spowodować zagrożenie życia bądź sprawności bramy. Zrealizowaliśmy układ zamykania i otwierania bramy na sterownikach PLC firmy GE Fanuc.

1. Założenia projektu.

1. Otwieranie/zamykanie bramy

Nasz układ sterowania wymaga operatora. To znaczy że brama nie otworzy się ani nie zamknie jeśli osoba odpowiedzialna nie naciśnie odpowiedniego przełącznika który posłuży do otwarcia bądź zamknięcia bramy. Zaraz po użyciu tego przełącznika brama zaczyna się otwierać. Brama otwiera i zamyka się z prędkością około 15 m/min. Wymaga zasilania około 230 V i może pracować w zakresie temperatur od -20 do 50 stopni Celsjusza. Przewidywany ciężar bramy to około 10 kg. Brama posiada „Stop Awaryjny”, czyli przełącznik odpowiadający za natychmiastowe zatrzymanie ruchu bramy przez operatora. Na kokpicie operatora zamieszczone są lampki które informują operatora w zależności od stanu bramy, czy jest otwarta czy zamknięta. Oraz lampkę awarii, sygnalizującą, że brama doznała uszkodzenia.

1. Czujniki

- czujnik zapalający lampkę informującą o awarii bądź przeszkodzie na drodze poruszania się bramy, oraz zatrzymujący pracę siłownika odpowiedzialnego za ruch bramy oraz uruchomienie sygnału dźwiękowego informującego o przeciwnościach w pracy bramy.

- czujnik zapalający lampkę informującą o tym że brama jest już w 100% otwarta

- czujnik zapalający lampkę informującą o tym, że brama jest już w 100% zamknięta

1. Tablica deklaracji zmiennych

Nazwa zmiennej	Rodzaj zmiennej	Opis działania
	wejścia
Otwieranie	%I1	Przycisk otwierania bramy
Czujnik awaryjny	%I2	Wysyła informację o usterce bądź przeszkodzie ( stopuje prace siłowników )
Stop Awaryjny	%I3	Przycisk awaryjnie zatrzymujący bramę
Zamykanie	%I4	Przycisk zamykania bramy
Czujnik otwarcia	%I8	Wysyła informację że brama została otwarta do końca
Czujnik zamknięcia	%I9	Wysyła informację że brama została całkowicie zamknięta
	wyjścia
	%Q1	Otwieranie bramy
	%Q2	Uruchomienie alarmu, zapalenie kontrolki sygnalizującej o przeszkodzie
	%Q3	Zamykanie bramy
	%Q8	Sygnał informujący o całkowitym otwarciu bramy
	%Q9	Sygnał informujący o całkowitym zamknięciu bramy
	pamięć
	%M1	Przekaźnik do timera
	%M2	Przekaźnik sygnału otwartej bramy
	%M3	Przekazuje że brama jest całkowicie zamknięta

1. Program sterownika

Pierwsza linia jest odpowiedzialna za otwarcie bramy, jeśli operator wciśnie przycisk otwarcia bramy, a czujnik awaryjny nie wykryje żadnych przeciwności to uruchamia się siłownik otwierający bramę i brama się otwiera. W tym samym czasie w którym włącza się siłownik otwarcia, wyłącza się siłownik odpowiadający za zamykanie bramy.

Druga linia jest odpowiedzialna za zamknięcie bramy, jeśli operator wciśnie przycisk zamknięcia bramy a czujnik awaryjny nie wykryje żadnych przeciwności to uruchamia się siłownik zamykający bramę i brama się zamyka. W tym samym czasie w którym włącza się siłownik zamknięcia, wyłącza się siłownik odpowiadający za otwieranie bramy.

Pierwsza linia jest odpowiedzialna za przekazanie informacji o skończeniu otwierania się bramy do drugiej linii.

Druga linia jest odpowiedzialna za wysłanie informacji do timera znajdującego się w czwartej linii, że brama jest już w 100% otwarta, więc może zacząć odliczanie, oraz wyłączyć siłownik otwierający bramę.

Trzecia linia jest odpowiedzialna za czujnik otwarcia, to znaczy że jeśli dociera do niego sygnał, to zapala on lampkę, świadczącą o tym, że brama jest w 100% otwarta, a zarazem gasi lampkę świadczącą o tym że brama jest zamknięta

W czwartej linii znajduje się sygnał przesłany z pierwszej linii, po czym włącza się timer i odlicza 15 sekund po czym uruchamia siłownik zamykający bramę oraz wyłącza lampkę sygnalizującą, że brama jest w 100% otwarta.

Pierwsza linia jest odpowiedzialna za czujkę całkowitego zamknięcia bramy, więc wysyła sygnał który zmienna systemowa przekazuje do drugiej linii (wartość logiczną).

Druga linia odpowiada za wyłączenie siłownika zamykania bramy.

Trzecia linia jest odpowiedzialna za czujnik całkowitego zamknięcia bramy, jeśli przesyła sygnał to zapala się lampka która świadczy o tym, że brama jest zamknięta do końca i zarazem wyłącza się lampka sygnalizująca że brama jest otwarta.

Pierwsza linia jest odpowiedzialna za czujnik awaryjny, jeśli coś stoi na przeszkodzie w otworzeniu bramy to włącza się alarm i zapala lampka która świadczy o tym, że dalsze otwieranie bądź zamykanie bramy nie może być kontynuowane bez wcześniejszego rozwiązania tego problemu. Łącznie z zapaleniem lampki, zatrzymują swoją pracę siłowniki odpowiadające za otwieranie bądź zamykanie bramy, w zależności od tego jaką czynność brama aktualnie wykonuje.

Druga linia zaś informuje nas że jeśli czujnik awaryjny nie dostał sygnału o przeszkodach w otworzeniu bramy, lub przeszkoda została usunięta to alarm oraz lampka sygnalizująca o awarii wyłącza się.

Trzecia linia to stop awaryjny, jest to przełącznik będący pod kontrolą operatora bramy. Naciśnięcie go sprawi, że otwierająca, bądź zamykająca się brama natychmiast się zatrzyma (siłowniki odpowiadające za otwieranie/zamykanie bramy zostaną wyłączone)

1. Wnioski

Podczas pracy nad naszym projektem, dzięki wiedzy zdobytej na zajęciach zrozumieliśmy zasadę działania automatycznej bramy wysuwanej, bardzo popularnej i wygodnej w dzisiejszych czasach. Opanowując język programowania drabinkowego, polegający na opracowaniu algorytmu posługując się zestykami, przekaźnikami i timerami. W celu łatwiejszego zrozumienia treści zawartych w naszym projekcie, poza programem sterującym naszym obiektem, umieściliśmy również tablice wartości zmiennych w której opisaliśmy każdy sygnał wejścia oraz wyjścia odpowiedzialny za odpowiedni ruch bramy. Opisaliśmy również zasady działania poszczególnych czujników zapalających lampki informacyjne oraz napędzających siłowniki. Umieściliśmy również schematy blokowe które pomagają zobrazować interfejs działania i rozmieszczenia poszczególnych elementów niezbędnych do funkcjonowania bramy. Uważamy, że nasz projekt znalazłby zastosowanie w przemyśle automatycznym. Nasze rezultaty utwierdzają nas w przekonaniu, że w przyszłości będziemy potrafić zrealizować podobny projekt na zlecenie klienta potrzebującego zautomatyzowanej wersji przedmiotu codziennego użytku.