Trīskāršas ieejas bloķēšanas loģikas īstenošana sūkņa vadībai TIA Portal vidē

Rūpnieciskajā automatizācijā operacionālās drošības un procesa integritātes nodrošināšana ir vissvarīgākā. Viens no visbiežākajiem prasībām rūpnīcas automatizācijā ir  bloķēšanas sistēmas izveide. Tā novērš vairāku komandu vienlaicīgu izpildi, kas citādi varētu izraisīt mehānisku bojājumu vai elektrisko pārslogošanu.

Izmantojot Siemens TIA Portal, inženieri var ieviest izturīgu sūkņa loģiku, kas apvieno noturēšanu un bloķēšanu. Šis ceļvedis izskaidro, kā konfigurēt trīs ieeju sistēmu, kurā vienlaikus var būt aktīvs tikai viens darbības režīms.

Galvenās sistēmas gaidīšanas loģikas izveide

Pirmais solis jebkurā uzticamā vadības sistēmā ir galvenā aktivizācijas biti definēšana.  Tīklā 1 mēs izveidojam  SYSTEM_ON (M0.0) atmiņas biti. Šis bits darbojas kā "vārtsargs" visam procesam. Izmantojot  noturēšanas (pašuzturēšanas) shēmu, sistēma paliek gaidīšanas režīmā, kad tiek nospiesta START poga (I0.0).

Savukārt STOP poga (I0.1) kalpo kā globāla atiestatīšana. Ja tiek aktivizēta apturēšanas komanda,  SYSTEM_ON bits pāriet uz ZEMU līmeni, nekavējoties atslēdzot visus turpmākos tīklus. Šī hierarhiskā struktūra nodrošina, ka sūknis nevar darboties, ja galvenā sistēma nav aktivizēta.

Interlock RUN-1 komandas programmēšana

Tīkls 2 koncentrējas uz pirmo darbības režīmu, piešķirot to  LAMP_1 (Q0.1). Lai sūknis aktivizētos caur šo ceļu,  SYSTEM_ON bits jābūt AUGSTAM un jābūt nospiestai  RUN_1 (I0.2) pogai.

Lai panāktu bloķēšanu, mēs sērijveidā ievietojam  parasti slēgtos (NC) kontaktus no pārējām divām pogām (RUN_2 un RUN_3). Tādējādi, ja operators mēģina nospiest  RUN_1 , kamēr  RUN_2 jau ir aktīvs, loģikas ceļš paliek pārtraukts. Šī "savstarpējās izslēgšanas" principa ievērošana ir drošas PLC programmēšanas pamats DCS un lokālās vadības vidēs.

Redundance un noturēšana RUN-2 un RUN-3

Tīkli 3 un 4 atkārto bloķēšanas loģiku pārējām divām ieejām. Katrs izvads (LAMP_2 un LAMP_3) izmanto savu noturēšanas kontaktu, lai uzturētu darbību pēc fiziskās pogas atlaišanas.

Turklāt šie tīkli ir savstarpēji sasaistīti. Piemēram,  RUN_2 loģikā fiziskās ieejas no  RUN_1 un  RUN_3 darbojas kā pārtraucēji. Šis dizains nodrošina, ka sistēma ir "pēdējā nospiešana dominē" vai "ekskluzīva prioritāte", atkarībā no jūsu konkrētās vadu shēmas. Šajā TIA Portal piemērā aktīvais stāvoklis jāatceļ ar citu ieeju vai galveno STOP komandu.

Loģikas apvienošana galīgajam sūkņa izvadei

Galīgajā posmā,  Tīkls 5, tiek pārvaldīta faktiskā aparatūras izvade sūknim  (Q0.0). Tā vietā, lai fiziskās pogas tieši savienotu ar sūkni, mēs izmantojam iekšējos atmiņas bitus vai lampu izvades no iepriekšējiem tīkliem.

Novietojot  LAMP_1,  LAMP_2 un  LAMP_3 paralēlā (VAI) konfigurācijā, sūknis tiek aktivizēts, ja ir izpildīts kāds no bloķēšanas ķēdēm. Šī abstrakcijas slāņa izmantošana aizsargā aparatūru, jo loģika neļauj PLC nosūtīt pretrunīgus signālus motoru starterim.

Autora atziņa: programmatūras bloķēšanas vērtība

No inženierijas viedokļa aparatūras bloķēšanas (izmantojot fiziskos NC kontaktus kontaktoros) bieži tiek priekšroka drošības kritiskām E-Stop ķēdēm. Tomēr  programmatūras bloķēšana TIA Portal nodrošina nepārspējamu elastību operacionālajā loģikā. Tā ļauj veidot sarežģītu "pirmā izslēguma" indikāciju, kur sistēma var precīzi noteikt, kura poga tika nospiesta pirmā. Es iesaku vienmēr iekļaut nelielu "debounce" taimeri šajos tīklos, lai novērstu mirgošanu vidēs ar augstu elektromagnētisko traucējumu (EMI) līmeni.

Praktiskās pielietošanas scenāriji

• Ķīmiskā apstrāde: Izmantojot trīs dažādus plūsmas ātrumus (zems, vidējs, augsts), kur vienlaikus var izvēlēties tikai vienu sūkņa ātrumu.

• Ūdens attīrīšana: Maiņa starp trim dažādiem ieplūdes avotiem, lai novērstu sūkšanas kavitāciju.

• Konveijera sistēmas: Izvēle starp trim dažādiem galamērķa ceļiem šķirošanas iekārtā.