مدار چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو زیمنس

در این آموزش تصویری مدار چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو را طراحی و توضیح می‌دهیم که بعضا اون رو با نام مدار کوره نیز می‌شناسند. قبل از اینکه وارد بخش برنامه‌نویسی مدار چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو شویم، بهتر است دید مناسبی نسبت به نحوه عملکرد این برنامه داشته باشیم.

تشریح عملکرد چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو

فرض کنید قرار است یک وسیله‌ای مانند یک مخزن از نقطه شماره یک حرکت کند و به نقشه شماره دو برسد و قرار است در نقطه دوم مقدار زمانی توقف داشته باشد تا عملکردی را انجام دهد، مثلا بار خود را تخلیه کند. سپس بعد از طی شدن زمان مورد نیاز به نقطه مبدا، یعنی نقطه اول برگردد.

با توجه به این توضیحات باید تجهیزات مورد نیاز برای طراحی و اجرای این عملکرد با استفاده از لوگو زیمنس را انتخاب کنیم:

تجهیزات مورد نیاز

تجهیزات مورد نیاز و نحوه نصب آن ها به صورت زیر است:

I1 : یک شستی بسته (شستی استپ) برای قطع کل خروجی ها

I2 : یک شستی باز (شستی استارت) برای راه اندازی اولیه (بخش راستگرد مدار)

I3 : یک شستی باز (شستی استارت) برای دادن فرمان برگشت به ابتدای مسیر

I4 : کنتاکت باز لیمیت سوییچ اول (میکرو سوئیچ) در انتهای مسیر قرار دارد

I5 : کنتاکت باز لیمیت سوییچ دوم که در ابتدای مسیر قرار دارد

Q1 : یک کنتاکتور برای استفاده در مسیر راستگرد

Q2 : یک کنتاکتور برا استفاده در مسیر چپگرد

طراحی برنامه مدار کوره با لوگو زیمنس

طراحی برنامه همیشه باید با توجه به نوع تجهیزات و ورودی هایی که در سیم‌کشی رله صورت گرفته است، انجام گیرد. در طراحی مدار کوره یا همان مدار چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو بیان شد که از دو خروجی و پنج ورودی رله استفاده شده است.

برای راه‌اندازی کنتاکتورها به صورت دائم نیز از بلوک Latching Relay استفاده می‌کنیم. این موضوع در آموزش‌های قبلی و اختصاصا در آموزش مربوط به این بلوک یعنی بلوک RS یا همان Latching Relay به طور کامل شرح داده شده است.

طراحی بخش راستگرد مدار کوره

در مدار چپگرد راستگر با توقف زمانی با لوگو یک شستی استارت به I2 متصل نمودیم تا بخش راستگرد مدار یا همان راه‌اندازی اولیه را به عهده بگیرد. پس با ورودی I2 و خروجی Q1 و RS مربوط به آن راه اندازی بخش راستگرد اتفاق می‌افتد.

توجه کنید که یک شرط را در راه‌اندازی بخش راستگرد باید در نظر بگیریم و آن اینکه برای وصل راستگرد باید حتما کنتاکتور چپگرد چک شود که وصل نباشد. پس لازم است تا Q2 را به صورت NOT و I2 را به یک بلوک AND متصل کنیم و نتیجه این بلوک AND را به ورودی Set از تابع RS متصل کنیم.

برای ریست شدن این بخش نیز باید ببینیم چه قسمت‌هایی دستور ریست شدن را صادر می‌کنند. یک ورودی I1 وظیفه ریست شدن کل برنامه را به عهده دارد و همچنین قرار است با رسیدن به انتهای مسیر، میکروسوییچ شماره یک (ورودی I4) قرار است بخش راستگرد را ریست کند.

پس یا I4 ریست می‌کند یا I1 یا جفت این دو؛ یعنی باید این دو را به بلوک OR متصل کنیم و از آنجایی که I1 از نوع بسته است، پس باید ابتدا آن را NOT کنیم تا بلافاصله خروجی OR را تبدیل به یک نکند. در نهایت خروجی بلوک OR را به Reset مربوط به بلوک RS وصل می‌کنیم.

ایجاد توقف زمانی در انتهای مسیر رفت در مدار کوره

در برنامه چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو قرار است با ریست شدن بخش راستگرد توسط لیمیت سوییچ در انتهای مسیر، توقف به خودی خود صورت می‌گیرد؛ اما ما نمی‌خواهیم که این توقف با دستور جدید اتفاق بیفتد بلکه می‌خواهیم بصورت اتوماتیک بعد از مدت زمان توقف مورد نیاز، مسیر برگشت (چپگرد) حرکت خود را آغاز کند.

به عبارت دیگر، میکروسوییچ شماره یک باید علاوه بر قطع مسیر رفت، مسیر برگشت را با یک تاخیر زمانی نیز فعال کند. این کار را به راحتمی با استفاده از یک تایمر تاخیر در وصل می‌توان پیاده کرد.

مقدار زمان تنظیمی برای این تایمر را به میزان 4 ثانیه در نظر می‌گیرم و خروجی آن را به ورودی Set از بلوک RS این بخش وصل می‌کنیم؛ یعنی بعد از فعال شدن لیمیت سوییچ اول، 4 ثانیه بعد مدار چپگرد فعال خواهد شد.

توقف نهایی در ابتدای مسیر حرکت

میکروسوئیچ شماره دو در ابتدای مسیر حرکت قرار دارد و وظیفه دارد وقتی که در مسیر برگشت به این لیمیت سوییچ رسیدیم، مسیر برگشت یا همان چپگرد را قطع کند. همچنین یک شستی بسته نیز برای قطع کلی مدار نیز داشتیم. پس مسیر چپگرد را یا I1 قطع می‌کند یا I5 و یا هر دو؛ واضح است که باید از یک بلوک OR استفاده کنیم.

I1 را به صورت NOT شده و I5 را به این بلوک OR وصل می‌کنیم و خروجی آن را به Reset مربوط به Latching Relay می‌دهیم.

افزودن فرمان دستی چپگرد به برنامه

شستی که به I3 متصل کردیم برای چپگرد کردن مدار است هنگامی که به هر دلیلی، مثلا قطع برق، در بین مسیر توقف به وجود آمده است. پس این شستی باید به مسیر وصل شدن Q2 اضافه شود. اما می‌دانیم که برای چپگرد شدن همیشه باید مسیر راستگرد را چک کنیم تا مطمئن شویم که این مسیر قطع شده است.

برای این منظور از یک بلوک AND استفاده می‌کنیم و Q1 را به صورت NOT شده و I3 را به این بلوک وصل می‌کنیم. اما از بخش قبل می‌دانیم که I4 نیز دستور وصل شدن را به این مسیر نیز می‌دهد.

یعنی دو مسیر قرار است به صورت جداگانه به Q2 دستور وصل شدن را بدهند. کافی است تا یک بلوک OR را قرار دهیم و خروجی این AND و تایمر را به این OR بدهیم و در نهایت OR را به ورودی Set وصل کنیم. حال اگر به ابتدای مسیر برسیم، ورودی I5 وصل می‌شود و Reset را فعال می‌کند و با توجهبه اولویت ریست به ست، از اینجا به بعد اجازه وصل شدن مسیر چپگرد (مثللا توسط I3) را نخواهد داد.

تا اینجای کار برنامه بالا که طرح اولیه برنامه مدار چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو است را مشاهده می‌کنید. اما این برنامه دارای ایراداتی است که باید با بررسی برنامه و تحلیل آن، آن‌ها را پیدا کنیم و برای رفع آن‌ها تمهیدات لازم را به عمل بیاوریم.

ایرادات موجود در برنامه اولیه مدار کوره

اگر قبل از شروع حرکت و در همان نقطه ابتدای مسیر، یک شخص یا یک وسیله لیمیت سوییچ شماره یک را تحریک کند، یعنی ورودی I4 از قطع به وصل تبدیل شود، آنگاه قبل از رسیدن به نقطه انتهایی، بعد از 4 ثانیه Q2 را وصل خواهد کرد و این یک خطا در برنامه است.

برای حل این مساله باید برای وصل شدن چپگرد توسط I4 یک شرط اضافه کنیم و آن این است که بگوییم I4 (میکروسوییچ اول) زمانی اجازه وصل Q2 را دارد که ابتدا مدار به صورت راستگرد حرکت کرده باشد؛ به عبارتی چک کند که Q1 وصل باشد.

اگر برای این منظور طبق روال همیشه، از بلوک AND استفاده کنیم و I4 و Q1 را به آن وصل کنیم و سپس به تایمر متصل کنیم، آنگاه چون I4 برای ریست شدن Q1 نیز استفاده می‌شود، پس هیچ وقت خروجی این AND به مدت چند ثانیه وصل نخواهد ماند تا تاخیر زمانی را ایجاد کند (نتیجه AND شدن 0 و 1 خروجی 0 را خواهد داد).

راه حلی که پیشنهاد می‌شود استفاده از Flag است؛ یعنی با روشن شدن Q1 یک Flag را Set کنیم و خروجی آن را برای چک شدن در کنار I4 قرار دهیم. قبلا در آموزشی جداگانه با Flag یا Marker در لوگو آشنا شده‌ایم.

فقط دقت کنید که باید این Flag توسط I1 و I5 (لیمیت سوییچ دوم) ریست شود. زیرا در صورت ریست نشدن، کماکان ایرادی که قبلا به آن اشاره شد، وجود خواهد داشت. برنامه‌ای که در تصویر بالا قرار دارد، برنامه نهایی مدار چپگرد راستگرد با توقف زمانی با لوگو یا همان مدار کوره با لوگو است.