Programarea unui Lift

1. Scopul lucrării

Scopul lucrării este cunoaşterea automatelor programabile din seria S7-200, a mediului de programare Step 7 Microwin32 şi a limbajelor de programare Statement List (STL), Ladder Diagram (LAD) şi Function Block Diagram (FBD).

Se va utiliza un automat din seria S7-200 pentru realizarea următorului caiet de sarcini:

Un transportator de preparate culinare cu contragreutate face legătura între o bucătărie aflată la subsol şi restaurantul ce se află la parter. Cele două poziţii ale transportatorului sunt sesizate de limitatoarele de cursă S5 şi S6. În bucătărie şi în restaurant vor fi amplasate butoane corespunzătoare transportorului, care va fi antrenat de un motor electric. Acesta poate fi antrenat în ambele sensuri prin intermediul contactoarelor K1 şi K2. Cu S7 şi S10 se poate aduce transportorul la nivelul respectiv, iar cu S8 şi S9 transportorul poate fi trimis la celălalt nivel. LED-urile corespunzătoare butoanelor H1, H2, H3 şi H4 vor arăta că acţiunea corespunzătoare se execută. Ascensorul de preparate culinare propriu-zis este un coş fără uşă proprie. Există doar uşi la fiecare nivel. Uşile nivelelor vor fi deschise automat când coşul se află la nivelul corespunzător uşii. Pentru aceasta, motoarele corespunzătoare (M1 şi M2) vor fi acţionate în două sensuri prin contactoarele K3, K4 respectiv K5, K6. Comanda închiderii uşii se dă simultan cu comanda trimiterii la nivelul celălalt, iar mişcarea transportorului va începe numai după închiderea completă a uşii. Închiderea, respectiv deschiderea uşii este controlată prin intermediul limitatoarelor de cursă S1 şi S3, respectiv S2 şi S4. Gurile uşilor vor fi supravegheate cu bariere luminoase LI1 şi LI2. Dacă în timpul închiderii unei uşi, bariera luminoasă este întreruptă, uşa se va redeschide imediat. La pornirea instalaţiei ambele uşi vor fi închise şi coşul va coborî către bucătărie. Realizaţi graful de stare şi implementaţi acest graf într-un program de control cu un automat programabil.

2. Structura părţii de comandă a automatizării

Seria de automate programabile S7-200 este destinată aplicaţiilor de automatizare de mică complexitate şi cuprinde mai multe tipuri de unităţi centrale. Pentru realizarea unui program cu această serie sunt necesare, în afara automatului, un calculator PC, mediul de programare STEP 7 MicroWin32 şi un cablu de comunicaţie între PC şi automat legat între portul PPI al automatului şi portul serial al calculatorului.

Un automat S7-200 constă dintr-un modul CPU, singur sau cu mai multe extensii. Un modul CPU este alcătuit dintr-o unitate centrală, sursă şi intrări/ieşiri, într-o structură compactă. Un modul CPU are o serie de LED-uri de stare (RUN, STOP) şi de vizualizare a stării intrărilor şi ieşirilor.

Step 7 MicroWin32 este un pachet software pentru programarea şi configurarea automatelor din seria SIEMENS S7-200. Acest pachet de programe permite setarea parametrilor hardware, editarea, depanarea şi încărcarea în automate a programelor elaborate. Limbajele suportate de Step 7 MicroWin32 sunt STL, LAD, FBD:

- STL (Statement List ) este un limbaj în care programul este descris pe bază de mnemonice. Este varianta cea mai performantă utilizată de programatorii cu experienţă. Permite crearea unor secvenţe de program ce nu se pot realiza în celelalte moduri de reprezentare. Este asemănător unui limbaj de asamblare.

- LAD (Ladder Diagram) este un limbaj grafic care permite descrierea prin diagrame cu relee electrice. Când se lucrează în acest limbaj editorul este grafic şi permite aranjarea secvenţelor pentru a forma o logică de reţea Este un limbaj bun pentru programatori începători. În principiu programele LADDER se bazează pe capabilitatea unităţii centrale de a emula un flux electric pornind de la o sursă, printr-o serie de condiţionări logice de intrare până la activarea unei condiţii logice de ieşire.

- FBD (Function Block Diagram) este un editor ce permite vizualizarea instrucţiunilor unui program prin cutii logice care seamănă cu porţile logice (AND OR XOR NOT etc). Nu sunt contacte sau relee ca şi în LADDER dar sunt instrucţiuni echivalente care apar ca şi cutii de instrucţiuni. Logica programului este implementată prin modul de conectare dintre aceste cutii de instrucţiuni.

3. Structura părţii operative (procesul sau modelul de proces)

3.1. Butoane de acţionare şi indicatoare luminoase

3.2. Schema barierei luminoase (LI2)