Implementacija logike međusobnog zaključavanja s tri ulaza za upravljanje pumpom u TIA Portalu

U industrijskoj automatizaciji, osiguravanje sigurnosti rada i integriteta procesa je od najveće važnosti. Jedan od najčešćih zahtjeva u automatizaciji tvornica je izrada  interlock sustava. On sprječava istovremeno izvršavanje više naredbi, što bi inače moglo dovesti do mehaničkog kvara ili električnog preopterećenja.

Korištenjem Siemens  TIA Portala, inženjeri mogu implementirati robusnu logiku pumpe koja kombinira zadržavanje i međusobno zaključavanje. Ovaj vodič objašnjava kako konfigurirati sustav s tri ulaza gdje može biti aktivan samo jedan način rada u isto vrijeme.

Postavljanje glavne logike pripravnosti sustava

Prvi korak u svakom pouzdanom upravljačkom sustavu je definiranje glavnog bit-a za omogućavanje. U  Mreži 1 stvaramo memorijski bit  SYSTEM_ON (M0.0). Ovaj bit djeluje kao "čuvar vrata" za cijeli proces. Korištenjem  zadržavajućeg (samoodržavajućeg) kruga, sustav ostaje u načinu pripravnosti nakon što se pritisne tipka START (I0.0).

S druge strane, tipka STOP (I0.1) služi kao globalni reset. Ako se aktivira naredba za zaustavljanje, bit  SYSTEM_ON pada u NISKU razinu, odmah onemogućujući sve sljedeće mreže. Ova hijerarhijska struktura osigurava da nijedna pumpa ne može raditi ako glavni sustav nije uključen.

Programiranje međusobno zaključane naredbe RUN-1

Mreža 2 fokusira se na prvi način rada, dodijeljen  LAMP_1 (Q0.1). Za aktivaciju pumpe preko ovog ogranka, bit  SYSTEM_ON mora biti VISOK, a tipka  RUN_1 (I0.2) mora biti pritisnuta.

Za postizanje međusobnog zaključavanja, stavljamo  normalno zatvorene (NC) kontakte ostale dvije tipke (RUN_2 i RUN_3) u seriju. Posljedično, ako operater pokuša pritisnuti  RUN_1 dok je  RUN_2 već aktivan, logički put ostaje prekinut. Ova "međusobna isključenost" temelj je sigurne PLC programiranja u DCS i lokaliziranim upravljačkim okruženjima.

Redundancija i zadržavanje za RUN-2 i RUN-3

Mreže 3 i 4 ponavljaju logiku međusobnog zaključavanja za preostala dva ulaza. Svaki izlaz (LAMP_2 i LAMP_3) koristi vlastiti zadržavajući kontakt za održavanje rada nakon što se fizička tipka otpusti.

Štoviše, ove mreže su međusobno povezane. Na primjer, u logici  RUN_2 fizički ulazi za  RUN_1 i  RUN_3 djeluju kao prekidači. Ovaj dizajn osigurava da je sustav "dominantan po posljednjem pritisku" ili "ekskluzivni prioritet", ovisno o vašem specifičnom ožičenju. U ovom primjeru TIA Portala, aktivno stanje mora biti poništeno drugim ulazom ili glavnom naredbom STOP.

Agregiranje logike za konačni izlaz pumpe

Završna faza,  Mreža 5, upravlja stvarnim hardverskim izlazom za  PUMPU (Q0.0). Umjesto da fizičke tipke izravno povežemo s pumpom, koristimo interne memorijske bitove ili izlaze lampi iz prethodnih mreža.

Stavljanjem  LAMP_1,  LAMP_2 i  LAMP_3 u  paralelnu (ILI) konfiguraciju, pumpa se aktivira ako je zadovoljen bilo koji pojedinačni interlock krug. Ova apstrakcijska razina štiti hardver jer logika sprječava da PLC ikada pošalje kontradiktorne signale motoru za pokretanje.

Autorov uvid: Vrijednost softverskog međusobnog zaključavanja

Iz inženjerske perspektive, hardverski interlockovi (korištenjem fizičkih NC kontakata na kontaktorima) često su poželjniji za sigurnosno kritične E-Stop krugove. Međutim,  softversko međusobno zaključavanje unutar TIA Portala nudi neusporedivu fleksibilnost za operativnu logiku. Omogućuje složenu indikaciju "prvi izašao", gdje sustav može točno identificirati koja je tipka pritisnuta prva. Preporučujem uvijek uključiti mali "debounce" timer u ove mreže kako bi se spriječilo treperenje u okruženjima s visokim elektromagnetskim smetnjama (EMI).

Praktični primjeri primjene

• Kemijska obrada: Korištenje tri različite brzine protoka (niska, srednja, visoka) gdje se može odabrati samo jedna brzina pumpe u isto vrijeme.

• Pročišćavanje vode: Naizmjenično korištenje tri različita izvora usisa kako bi se spriječila kavitation usisavanja.

• Transportni sustavi: Odabir između tri različita odredišna puta u sortirnom pogonu.