Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Regulátor pohonu plní funkce PLC

Automa 6/2000

Dipl.-Ing. Ulrich Gude, pracovník oddělení marketingu firmy Lenze GmbH & Co KG, Hameln

Regulátor pohonu plní funkce PLC

Moderní stroje jsou většinou sestavovány z modulů. Modulární uspořádání umožňuje vytvořit sestavy podle přání zákazníků. Pro své přednosti se modulární uspořádání stále častěji prosazuje též u elektrických řídicích jednotek. Jednotlivé strojní moduly jsou vybavovány nejen regulátory pohonů pro elektropřevodovky, nýbrž i malými programovatelnými automaty. Do servoměničů 9300 Servo-PLC jsou funkční schopnosti programovatelných automatů již přímo zakomponovány.

Obr. 1.

Digitální regulátory pohonů stále častěji přejímají úkoly, které dříve plnily programovatelné automaty (Programmable Logic Controller – PLC). Příklady mohou být řízení polohy os, funkce elektronické vačky anebo řízení registru. Regulátory pohonů tedy přebírají za PLC, ať už jsou umístěny centrálně nebo decentralizované přímo na strojích, časově kritické úlohy a úlohy s náročnými výpočty.

Funkce pohonu doposud uživatel programoval zvláštním programovacím jazykem přizpůsobeným pohonu. Tyto jazyky však mají omezený soubor instrukcí a pro omezenou dobu výpočtu dovolují realizovat pouze programy malého rozsahu.

Funkce servoměniče 9300 Servo-PLC se zadávají v podobě struktury funkčních bloků. Tuto strukturu může uživatel snadno graficky měnit, a tak servoměnič přizpůsobit své aplikaci. Servoměnič je přitom uzpůsoben tak, že může obsahovat kompletní PLC programovatelný podle normy IEC 1131-3. Uživatel se nemusí učit žádný nový jazyk a programuje obvyklým způsobem. Model 9300 Servo-PLC podporuje všech pět jazyků specifikovaných v normě. Jsou to (obr. 1):

  • seznam příkazů (jazyk mnemokódů, Instruction List – IL; popř. Anweisungsliste – AWL),
  • kontaktní plán (jazyk kontaktních schémat, Ladder Diagram – LD; Kontaktplan – KOP),
  • strukturovaný text (Structured Text – ST; Strukturierter Text),
  • jazyk funkčních bloků (jazyk logických schémat, Function Block Diagram – FBD; Funktionsplan – FUP),
  • sekvenční blokové schéma (jazyk sekvenčního programování, Sequential Function Chart – SFC; Ablaufsprache).

Obr. 2.

Výrobce dodává k zařízení knihovnu s hotovými programy pro PLC a měnič. Z ní může programátor vhodné programy vybírat a zavádět je do regulátoru pohonu. Parametry programů lze samozřejmě přizpůsobit řízenému procesu (obr. 2).

Operační systém podporující multitasking, který je v měniči implementován, umožňuje v mnoha úlohách kromě regulace servomotoru též převzít funkce PLC. Kromě časově závislých úloh může uživatel programovat též úlohy řízené událostmi, které reagují na změnu stavu digitálních vstupů anebo vnitřních logických proměnných.

Aby mohl pracovat co nejefektivněji, má uživatel k dispozici vývojové prostředí s názvem PLC Developer Studio, určené pro PC. Mimo pěti programovacích jazyků podle IEC 1131-3 jsou v něm integrovány ještě další nástroje usnadňující práci, např. monitorování běhu programu, odlaďování anebo simulace.

Řídicí funkce pro zařízení navazující na pohon lze tak programovat přímo v servoměniči. PLC i se svými programy, které při použití velkého centrálního PLC mohou být i značně nepřehledné, se tak stává zbytečným. Servoměniče 9300 Servo-PLC řídí i celé subsystémy. Vazbu s nadřazenými PLC přebírají, jak je obvyklé, systémové sběrnice, např. Interbus, Profibus nebo CAN.

Servoměnič 9300 Servo-PLC v aplikacích
Servoměniče 9300 Servo-PLC lze použít v různých aplikacích. Stručně popíšeme dvě z nich – dávkovací čerpadlo a letmou pilu.

Dopravník přepravuje prázdné obaly na pastu pod dávkovací čerpadlo. Žádané množství pasty se nastaví z ovládacího panelu a čerpadlo pastou plní připravené obaly. Ventil čerpadla se otevře a podávací šnek vytlačí nastavené množství pasty. Poté se ventil zavře a balení se posunou o krok dál. Následně se jednotlivá balení váží s cílem minimalizovat nepřesnosti v počtu otáček podávacího šneku. Úroveň hladiny pasty v zásobníku dávkovacího čerpadla sledují dvě čidla hladiny (minimum/maximum). Při minimální úrovni hladiny se plnicí ventil otevře a při dosažení maxima se zavře.

Servoměnič 9300 Servo-PLC řídí v této aplikaci nejen motor dávkovacího čerpadla, ale také celý proces plnění, včetně pohybů dopravníku, vyhodnocování hmotnosti balení a doplňování pasty do zásobníku stroje. Automat PLC, který doposud byl pro tento proces potřebný, je součástí servoměniče, a to bez doplňkového hardwaru. Servoměnič 9300 Servo-PLC disponuje příslušnými vhodnými analogovými vstupy i výstupy.

Obr. 3.

Letmá pila je součástí stroje na dělení dřevotřískových desek (obr. 3). V tomto stroji se konstantní rychlostí pohybují rozměrné desky, které je třeba řezat za pohybu materiálu. Pohyb saní s pilou musí být tudíž při řezání synchronizován s pohybem děleného materiálu. Řezné zařízení pracuje jako samostatná jednotka se dvěma servopohony. Měnič 9300 Servo-PLC řídí přísun desek. Druhý pohon je vybaven servoměničem s technologickými funkcemi pro řízení polohy a pohybuje saněmi s pilou.

Vzdálenost mezi jednotlivými řezy zadává obsluha z ovládacího panelu nebo z řídicího centra pomocí komunikačního systému. Měnič 9300 Servo-PLC současně vypočítává cílové údaje pro pohon pily. Krátce před tím, než se bod, ve kterém se má deska přeříznout, přiblíží k pile, začne se rychlost pohybu saní přibližovat rychlosti pohybu děleného materiálu. Jakmile je pila v požadované poloze vůči materiálu, vydá měnič 9300 Servo-PLC signál zahájit řezání. Po ukončení řezání se saně vrátí zpět do výchozí pozice a čekají na další povel k řezu. Měnič 9300 Servo-PLC řídí tento proces zcela samostatně.

Pro uživatele zůstává vše při starém: nadále programuje v jazycích, na které je zvyklý, a v pohodlném vývojovém prostředí. Stejně jako dřív využívá předkonfigurované technologické funkce. Musí si zvyknout pouze na jedno – PLC je součástí servoměniče.

Lenze
Antriebstechnik G.m.b.H.
ul. 17. listopadu 510
CZ - 549 41 Červený Kostelec
Tel.: 0441 - 467 111
Fax: 0441 - 467 166
E-mail: lenze@lenze.cz