Wstęp teoretyczny do ćwiczenia - gryf

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
Instrukcja do zajęć laboratoryjnych
Temat ćwiczenia:
Sterowanie bramą
Numer ćwiczenia: 7
Opracowali:
Tomasz Barabasz
Piotr Zasada
Merytorycznie sprawdził:
dr inż. Jan Skórski
2007
Spis treści:
Wstęp teoretyczny do ćwiczenia ...................................................... 3
Treść ćwiczenia ................................................................................ 6
Schemat połączeń ............................................................................. 7
Listing programu .............................................................................. 7
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
2
Wstęp teoretyczny do ćwiczenia
System LCN umożliwia sterowanie bramą wjazdową, roletami, żaluzjami. Producenci
systemu opracowali dedykowane funkcje (przeznaczone specjalnie do tych zadań), które
umożliwiają
sterowanie
bramami,
roletami,
żaluzjami
napędzanymi
silnikami
elektrycznymi. Klasyczne żaluzje są sterowane za pomocą jednego silnika, który może
pracować w obu kierunkach. W zależności od tego, w którą stronę obraca się silnik brama
jest otwierana lub zamykana. Jeżeli brama została otwarta (zamknięta) zostaje wciśnięty
wyłącznik krańcowy K1 (K2) i zostaje wyłączony silnik. W sterowaniu bramą ważne jest
to żeby nie podać jednocześnie sygnału otwierania i zmykania bramy. Należy również
uwzględnić opóźnienie przy zmianie kierunku ruchu bramy. Aby były spełnione powyższe
dwa warunki wykorzystuje się do tego celu układ dwóch przekaźników. Schemat
proponowanego układu jest przedstawiony na rysunku 1..
M
przekaznik 2
"kierunek"
L
przekaznik 1
"zasilanie"
Rysunek 1. Sterowanie silnikiem lewo, prawo za pomocą dwóch przekaźników
Źródło: Opracowanie własne
Pierwszy przekaźnik odpowiada za podanie zasilania na silnik. Drugi przekaźnik
odpowiada za kierunek w jakim obraca się silnik, czyli za to czy brama otwiera się czy
zamyka. Jeżeli brama zostaje otwierana (zamykana) i następuje żądanie zamknięcia
(otwarcia) to zasilanie zostaje odłączone, a styk od przekaźnika drugiego zmienia swoje
położenie. Czas trwania tej operacji powinien być dłuższy niż 0,5 sekundy. Po tym czasie
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
3
przekaźnik pierwszy załącza zasilanie i brama zostaje zamykana (otwierana).
Za zatrzymanie pracy silnika odpowiada przekaźnik pierwszy.
Do sterowania bramą (żaluzjami, roletami) w systemie LCN można wykorzystać moduł
przekaźnikowy LCN-R8H, w który jest wbudowanych 8 przekaźników. Schemat
wewnętrzny modułu LCN-R8H jest przedstawiony na Rysunku 2.. Przekaźnikami tymi
można sterować niezależnie każdym z osobna lub parami. Jeżeli we właściwościach
modułu zadeklaruje się, że będzie się sterowało parami przekaźników to przekaźniki
pierwszy z drugim, trzeci z czwartym, itd. będą mogły realizować sterowanie silnikiem
lewo - prawo.
C8 O8 R8
C7 O7 R7
C6 O6 R6
C5 O5 R5
C4 O4 R4
C3 O3 R3
C2 O2 R2
C1 O1 R1
LCN-R8H
Rysunek 2. Schemat wewnętrzny modułu przekaźnikowego LCN-R8H
Źródło: Opracowanie własne
W ćwiczeniu zostaną wykorzystane przekaźniki ósmy oraz siódmy sposób połączenia
modułu LCN-R8H ze sterownikiem bramy jest przedstawiony na Rysunku 3.. Przekaźnik
R7
odpowiada
za
załączenie
zasilania
natomiast
przekaźnik
R8
odpowiada
za kierunek ruchu bramy (żaluzji). System LCN sam realizuje sterowanie przekaźnikami
R7 i R6. Programista będzie wydawał jedynie rozkazy „w górę”, „w dół”, „stop”. System
LCN „sam” będzie realizował wcześniej omówiony algorytm sterowania.
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
4
K2
K1
PE D N L
N
C8 O8 R8 C7 O7 R7
LCN - R8H
Rysunek 3. Schemat połączeń układu do sterowania bramą (dla silnika prądu zmiennego
zasilanego z sieci 230V)
Źródło: Opracowanie własne
W laboratorium na makiecie do sterowania bramą jest wykorzystany silnik prądu stałego.
Zmiana kierunku obrotów silnika odbywa się poprzez zmianę polaryzacji zasilania. System
LCN jest przystosowany do sterowania silnikami, z których wychodzą trzy przewody
Rysunek 4.. Jeden ze sposobów utworzenia takiego sterowania jest pokazany
na rysunek 4.. Jeżeli żadna cewka przekaźników nie jest zasilana silnik nie obraca
się. Jeżeli silnik ma obraca się w lewo lub w prawo należy zasilić jedną z cewek. Dwie
cewki zasilane na raz nie wprawiają silnika w ruch.
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
5
+
-
24 V
M
M
Rysunek 4. Schemat połączeń układu do sterowania silnikiem prądu stałego (układ lewo-prawo)
Źródło: Opracowanie własne
Treść ćwiczenia
Wykorzystując standardową przejściówkę LCN-T8 i przyciski łączeniowe do niej
podłączoną należy zrobić sterownik bramy na dwóch przyciskach, które ma działać
następująco:
- Długie naciśnięcie przycisku „otwórz” powoduje, że brama ma się otwierać do momentu
puszczenia przycisku
- Długie naciśnięcie przycisku „zamknij” powoduje, że brama ma się zamykać
do momentu puszczenia przycisku.
- Krótkie naciśnięcie przycisku „otwórz” powoduje, że brama ma się otworzyć.
- Krótkie naciśnięcie przycisku „zamknij” powoduje, że brama ma się zamknąć.
- Brama ma się zatrzymać jeżeli zostanie załączona „krańcówka” K1 lub K2 niezależnie
od tego, który z przycisków będzie naciśnięty.
- Jeżeli brama otwiera się i zostaje naciśnięty przycisk „zamknij” brama ma się zatrzymać
na 1,1 sekundy i zacząć się zamykać.
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
6
- Jeżeli brama zamyka się i zostaje naciśnięty przycisk „otwórz” brama ma się zatrzymać
na 1,1 sekundy i zacząć się otwierać.
Schemat połączeń
LCN
B3I
3
2
1
N
K1
K2
PE D N L
zasilacz
24 V
+
-
C8 O8R8 C7 O7R7
LCN-R8H
L
żółty
szary
czerwony
LCN-T8
P
I
T
1
2
LCN-SH
Rysunek 5. Schemat połączeń dla Ćwiczenia 7
Źródło: Opracowanie własne
Listing programu
Kod źródłowy do ćwiczenia numer 7
segment: 0
ID: 15
Nazwa: LCN-HU
Komentarz:
T - port: LCN-T8/TU4x standard keybord
Dopuść blokadę tabeli A: TAK
I - port: Bez czujnika
P - port:
przekaźnik: TAK
Sterowanie rolet
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
7
rolety na przekaźnikach 5-8: TAK
czas przełączania rolet: 1,1 s
Output ports:
WYJŚCIE 1: Podwójny wyłącznik
WYJŚCIE 2: Podwójny wyłącznik
Tabela przycisków A:
Przycisk 1
Cel 1 -> S0, M15 "LCN-HU"
Krótko: Przekaźnik: ---- --10
Długo: Przekaźnik: ---- --10
Puść: Przekaźnik: ---- --0Przycisk 2
Cel 1 -> S0, M15 "LCN-HU"
Krótko: Przekaźnik: ---- --11
Długo: Przekaźnik: ---- --11
Puść: Przekaźnik: ---- --01
Tabela przycisków B:
Przycisk 7
Cel 1 -> S0, M15 "LCN-HU"
Krótko: Niezaprogramowany
Długo: Przekaźnik ---- --0Puść: Niezaprogramowany
Cel 2-> S0, M15 "LCN-HU"
Krótko: Niezaprogramowany
Długo: Blokada klawisza A: 1--- ---Puść: Blokada klawisza A: 0--- ---Przycisk 8
Cel 1 -> S0, M15 "LCN-HU"
Krótko: Niezaprogramowany
Długo: Przekaźnik ---- --0Puść: Niezaprogramowany
Cel 2 -> S0, M15 "LCN-HU"
Krótko: Niezaprogramowany
Długo: Blokada klawisza A: -1-- ----
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
8
Puść: Blokada klawisza A: -0-- ---Źródło: Opracowanie własne
Wyjaśnienia do listingu programu:
Moduł LCN-R8H jest podłączony do portu P. Ze schematu pokazanego na (Rysunek
5.8.3.) wynika, że silnik jest podłączony do przekaźników R8 i R7. We właściwościach
dla pola port P należy wybrać opcje pokazane na (Rysunek 5.8.6.). Wybranie opcji: Rolety
na przekaźnikach 5..8 oznacza, że przekaźniki pracują parami (przekaźnik 5
z przekaźnikiem 6 oraz przekaźnik 7 z przekaźnikiem 8) i realizują algorytm omówiony
w części teoretycznej ćwiczenia. Opcja: czas przełączania rolet odpowiada za czas przy
zmianie kierunków obrotów silnika.
Za kierunek obrotów oraz stan pracy silnika odpowiada rozkaz: Silnik/Rolety.
W polu o nazwie: Shutter on R7+R8 można wybrać jedną z opcji: W górę, W dół,
STOP.
Rozkaz: Zablokuj przyciski blokuje wybrany przycisk w wybranej tabeli.
Aby była możliwość blokady przycisków należy we Właściwościach modułu w polu port
T zaznaczyć opcję: Dopuść blokadę tabeli A.
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
9
Rysunek 6. Okno Właściwości modułu
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 7. Tabela A -> przycisk 1 -> Cel 1 -> Krótko -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
10
Rysunek 8. Tabela A -> przycisk 1 -> Cel 1 -> Długo -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 9. Tabela A -> przycisk 1 -> Cel 1 -> Puść -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
11
Rysunek 10. Tabela A -> przycisk 2 -> Cel 1 -> Krótko -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 11. Tabela A -> przycisk 2 -> Cel 1 -> Długo -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
12
Rysunek 12. Tabela A -> przycisk 2 -> Cel 1 -> Puść -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 13. Tabela B -> przycisk 7 -> Cel 1 -> Długo -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
13
Rysunek 14. Tabela B -> przycisk 7 -> Cel 2 -> Długo -> Zablokuj przyciski
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 15. Tabela B -> przycisk 7 -> Cel 2 -> Puść -> Zablokuj przyciski
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
14
Rysunek 16. Tabela B -> przycisk 8 -> Cel 1 -> Długo -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 17. Tabela B -> przycisk 8 -> Cel 1 -> Puść -> Silnik/Rolety
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
15
Rysunek 18. Tabela B -> przycisk 8 -> Cel 2 -> Długo -> Zablokuj przyciski
Źródło: Opracowanie własne
Rysunek 9. Tabela B -> przycisk 8 -> Cel 2 -> Puść -> Zablokuj przyciski
Źródło: Opracowanie własne
.::Laboratorium Automatyki Budynkowej w Systemie LCN::.
16