1

Controlul unui sistem de benzi transportoare

1. Scopul  lucrării  Lucrarea prezintă posibilitatea de comandă a unui sistem de benzi transportoare.

2. Formularea  problemei  O banda colectoare este alimentata cu ajutorul unui sistem de 4 benzi transportoare. Sistemul de

benzi transportoare (benzile 1 - 4) trebuie sa fie conectat sau activat doar atunci cand banda colectoare (banda 5) este pornita. Pentru a evita supraincarcarea benzii 5, din sistemul de benzi transportoare vor putea fi pornite simultan un numar limitat de benzi.

Nota: Senzorul B1 este activat automat dupa 2 secunde de la pornirea motorului benzii colectoare (banda 5) si va fi activat pana cand motorul acesteia va fi oprit. In acest exercitiu nu s-au luat in considerare releele de protectie aferente fiecarui motor in parte.

Se va folosi masca de simulare M22. Schema sistemului de benzi transportoare, dar și butoanele care ajută la comanda acestora sunt

prezentate în figura 1.

Fig. 1. Schema de control sistemului de benzi transportoare

2

Modul de funcționare 1: Pentru a preveni supraincarcarea benzii colectoare (banda 5) doar doua benzi transportoare din

sistemul de benzi pot fi pornite simultan. Daca doua dintre cele 4 benzi transportoare sunt activate simultan, celelalte 2 benzi trebuiesc impiedicate a fi conectate cu o conditie de inchidere corespunzatoare.

Modul de funcționare 2: Contrar descrierii functionale numarul 1, doar trei benzi transportoare din sistemul de benzi

transportoare pot fi conectate simultan.

3. Modul  de  lucru  Se stabilesc rolurile pe care le au butoanele implicate în comanda sistemului de benzi

transportoare (intrările în PLC): - Butonul S0 opreste intreg sistemul; - Butonul S5 porneste banda colectoare (banda 5) - Butonul S10 opreste banda colectoare (banda 5) - Butoanele S1, S2, S3 si S4 pornesc benzile transportoare 1, 2, 3 si 4. - Butoanele S6, S7, S8 si S9 opresc benzile transportoare 1, 2, 3 si 4. Se stabilesc ieșirile din automatul programabil și modalitățile de vizualizare a acestora:

contactoarele K1, K2, K3, K4 si K5 (aferente fiecare benzi in parte) și lămpile H1, H2, H3 si H4 (aferente benzilor transportaoare 1, 2, 3 si 4).

De asemenea, se hotărește starea inițială a fiecărui element (contactor) din schema de comandă: S0, S6, S7, S8 si S9 sunt normal inchise (activate), iar S1, S2, S3, S4 si S5 sunt normal deschise (dezactivate).

Conectarea sau decuplarea celor 2 sau 3 benzi transportoare se va realiza utilizand un contactor auxiliar. Se va completa coloana “K10 - 2 din 4” si coloana “K11 - 3 din 4” corespunzatoare tabelelor de adevar de mai jos.

Se va minimiza expresia contactoarelor auxiliare K10 si K11, folosind diagrama Karnaugh-Veich corespunzatoare.

Schema electrică de comandă va fi realizată ținând cont de cerințele sistemului si de expresia contactorului K10 pentru descrierea functionala nr 1 sau de expresia contactorului K11 pentru descrierea functionala nr 2.

Cerințele sistemului sunt urmatoarele: - Sistemul va fi oprit automat prin apasarea butonului S0. - Banda transportoare 5 trebuie pornita initial pentru ca sistemul sa fie functional. - Senzorul B1 este activat automat dupa 2 secunde de la pornirea motorului benzii colectoare

(banda 5) si va fi activat pana cand motorul acesteia va fi oprit.

3

Având în vedere cerințele sistemului de simulat, se pot face următoarele observații legate de realizarea schemei de comandă:

- Prin apasarea butonului S0 sistemul se va opri. - Prin apasarea butonului S1 se va da comanda de pornire a benzii colectoare 1 activandu-se

astfel cesul aferent activarii senzorului B1. - Senzorul B1 este activat automat dupa 2 secunde de la pornirea motorului benzii colectoare

(banda 5) si va fi activat pana cand motorul acesteia va fi oprit. - Dupa activarea senzorului B1 sistemul este functional si pot fi pornite 2 sau 3 benzi din cele

4. - Închiderea bobinei contactorului K1 va duce la aprinderea lămpii H1 - Închiderea bobinei contactorului K2 va duce la aprinderea lămpii H2 - Închiderea bobinei contactorului K3 va duce la aprinderea lămpii H3 - Închiderea bobinei contactorului K4 va duce la aprinderea lămpii H4 - Închiderea bobinei contactorului K10 va duce la indeplinirea conditiei «2 din 4 « - Închiderea bobinei contactorului K11 va duce la indeplinirea conditiei «3 din 4 «

4. Rezolvarea  descrierii  functionale  numarul  1  Tabelul de adevar

K1 K2 K3 K4 K10

2 din 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 * 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 * 1 1 0 0 1 1 1 0 1 * 1 1 1 0 * 1 1 1 1 *

4

* Campuri don’t care, combinatii ale semnalelor de intrare, care nu se pot realiza in timpul unei secvente. Luate in considerare in cadul bucle de minimizare, aceste compuri reduc complexitatea circuitului.

Diagrama Veitch-Karnaugh

K2K1 K4K3

00 01 11 10

00 1 01 1 * 1 11 1 * * * 10 1 * 1

Ecuatiile contactorului auxiliar K10 = K1*K2+K1*K3+K2*K3+K3*K4+K1*K4+K2*K4

= K1(K3+K4) + K2(K3+K4)+K1*K2+K3*K4 = K2*K3+K3*K4+(K1+K2)(K3+K4)

Astfel, schema electrică de comandă va fi cea din figura 2:

+24V

S 0

S 10

S5

K5

K1

0VH1K1

X

S1K1

B1

S6

H2 K2X

S2K2

S7

H3 K3X

S3

K3

S8

H4 K4X

S4

K4

S9

K10K10 K10 K10

K1

K2

K3

K4

K1

K3

K2

K4

K10

Fig.2. Schema electrică de comandă aferenta descrierii functionale numarul 1

5

5. Implementarea  utilizand  automate  programabile  Implementarea schemei de comanda a fost realizata folosind automatul programabil S7-300 de la Siemens. Mai jos este prezentat programul:

6

6. Chestiuni  de  studiat  1. Sa se realizeze tabelul de adevar, diagrama Veitch-Karnaugh si schema de comanda electrica

pentru descrierea functionala numarul 2.

7

2. Să se implementeze schema electrică de comandă pentru descrierea functionala numarul 2.

Lista de atribuire a butoanelor de comanda si a lampilor de indicare Nume Descrierea Contactului Adresa Butoane S0 Stop Contact cu revenire I124.0 S1 Banda 1 ON Contact cu revenire I124.1 S2 Banda 2 ON Contact cu revenire I124.2 S3 Banda 3 ON Contact cu revenire I124.3 S4 Banda 4 ON Contact cu revenire I124.4 S5 Banda 5 ON Contact cu revenire I124.5 S6 Banda 1 OFF Contact cu automentinere I124.6 S7 Banda 2 OFF Contact cu automentinere I124.7 S8 Banda 3 OFF Contact cu automentinere I125.0 S9 Banda 4 OFF Contact cu automentinere I125.1 S10 Banda 5 OFF Contact cu automentinere I125.2 Senzori B1 Senzor pentru minitorizare banda 5 Contact cu revenire I125.3 Iesiri K1 Banda 1 Q124.0 K2 Banda 2 Q124.1 K3 Banda 3 Q124.2 K4 Banda 4 Q124.3 K5 Banda 5 Q124.4 Lampe indicatoare H1 Lampa semnalizare aferenta benzii 1 Q125.0 H2 Lampa semnalizare aferenta benzii 2 Q125.1 H3 Lampa semnalizare aferenta benzii 3 Q125.2 H4 Lampa semnalizare aferenta benzii 4 Q125.3 Contactoare auxiliare K10 M 1.0 K11 M 2.0 Ceas Timer (S_ODT == TON) T1