NEWSY / BLOG POZNAJ MITSUBISHI ELECTRIC ODDZIAŁ POLSKA

Korporacja Mitsubishi Electric, posiadająca 90 lat doświadczenia w zakresie dostarczania niezawodnych, wysokiej jakości innowacyjnych produktów w dziedzinie automatyki przemysłowej, produkcji, marketingu i sprzedaży urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Programowalne sterowniki PLC, rozwiązania napędowe, roboty przemysłowe, panele dotykowe, wycinarki laserowe i sterownie CNC firmy Mitsubishi Electric zaliczają się do produktów najwydajniejszych na rynku i gwarantują sukcesy firmy już od ponad 30 lat.

KATALOG PRODUKTÓW POZNAJ FINDER

Od 1954 Finder pracował wyłącznie w zakresie przekaźników i timerów. Nasz wysoki stopień specjalizacji zaowocował ponad 10.000 różnych produktów w jednej z najszerszych dostępnych ofert. Firma szeroko się rozwija i inwestuje w przyszłość uzupełniając gamę swojego asortymentu. Prócz przekaźników oferuje rozwiązania przemysłu elektrycznego do zastosowań domowych jak i komercyjnych poprzez przekaźniki, urządzenia przeciwprzepięciowe, termostaty panelowe, zasilacze i liczniki energii. Gama asortymentu obejmuje ponad 12 tysięcy produktów.

BLOG WAGO POZNAJ WAGO

WAGO jest producentem urządzeń automatyki przemysłowej i budynkowej oraz systemów połączeń dla elektrotechniki i elektroniki. Powstanie w 1951 roku firmy WAGO było wyrazem przekonania o słuszności obranego kierunku i stworzyło podwaliny pod dalszy rozwój technologii. Z czasem stała się ona standardem na całym świecie i teraz nie sposób wyobrazić sobie nowoczesnej instalacji elektrycznej czy systemu automatycznego sterowania bez wyrobów WAGO.

SKLEP I ZAMÓWIENIA POZNAJ EATON

Eaton Electric jest producentem najwyższej jakości automatyki przemysłowej, aparatury sygnalizacyjnej, łączeniowej, zabezpieczającej i instalacyjnej oraz systemów rozdziału energii niskiego napięcia. Międzynarodowe nagrody oraz certyfikaty są dowodem, iż produkty Eaton Electric odpowiadają najnowszym standardom bezpieczeństwa i wymaganiom jakości. Wszystkie nasze wyroby gwarantują długoletnie działanie.

MENU PROFIL

Regulator PID w sterowniku Siemens S7-300 (TIA Portal) + FILM

7494 wyświetleń, autor: kdszkutnik.

Artykuł z serii: Kurs podstaw automatyki


Ostatnio nabyłem używany sterownik PLC Siemens S7-300 w celu nauki programowania. Zdecydowałem się na początek zrealizować na nim regulację obrotów silnika z wykorzystaniem regulatora PID. W związku z tym że środowisko pracy było dla mnie zupełnie nowe, to przy realizacji tego ćwiczenia musiałem pokonać kilka trudności. Mam nadzieję że taki artykuł pomoże komuś jeszcze łatwiej zrealizować podobne zadanie. Przed rozpoczęciem nauki tego sterownika, bardzo ciekawiło mnie również jak wygląda środowisko TIA Portal, dlatego przybliżę również ten temat.

Z uwagi na sprzęt jaki posiadałem, przyjąłem poniższe założenia:

  • Wykorzystać wiatrak komputerowy podłączany do wyjścia cyfrowego sterownika.
  • Regulacja mocy wiatraka będzie realizowana poprzez modulację szerokości impulsu PWM na wyjściu sterownika.
  • Prędkość obrotowa wiatraka będzie mierzona poprzez zliczanie impulsów z czujnika indukcyjnego.
  • Panel HMI posłuży jako interfejs użytkownika.

W tym celu wykorzystałem:

  1. Zasilacz 24V DC Siemens.
  2. Sterownik PLC Siemens S7-300 (CPU314)
  3. Panel dotykowy HMI Siemens Basic.
  4. Moduł wejść cyfrowych.
  5. Moduł wyjść cyfrowych.
  6. Wiatrak komputerowy 12V DC
  7. Czujnik indukcyjny

Skorzystałem z wiatraka komputerowego, ponieważ było to najprostsze rozwiązanie. Taki wiatrak podłączyłem do jednego z wyjść sterownika. W szereg z wiatrakiem wpiąłem rezystor 100 ohm 5W, aby możliwe było wykorzystanie 24V do zasilania wiatraka. W środkowej części wiatraka przykleiłem czarną taśmą małą podkładkę metalową, na którą będzie reagował czujnik indukcyjny. Sam czujnik zamontowałem tuż przy wiatraku, wykorzystując konstrukcję z kartonu.

W rzeczywistych układach podłączenie silnika bezpośrednio do sterownika jest zazwyczaj niemożliwe ze względu na ograniczony prąd wyjścia sterownika (0.5A). Natomiast do celów edukacyjnych możemy tak zrobić, gdyż maksymalny prąd pobierany przez wykorzystany wiatrak komputerowy to zaledwie 200mA.

Choć posiadany przeze mnie moduł wyjść cyfrowych nie posiada specjalizowanej funkcji obsługi sygnału PWM, to zdecydowałem się wykonać eksperyment czy takie sterowanie wiatraka będzie możliwe. Okazuje się że spokojnie można zrealizować takie sterowanie za pomocą odpowiedniej struktury programu z użyciem kilku timerów.

Tak wygląda układ zmontowany na płycie:

Wiatrak z podkładką pod czarną taśmą:

Program stworzyłem w środowisku TIA Portal V13. Widok konfiguracji sprzętowej:

Blok regulatora PID obudowałem w blok funkcyjny, co daje efekt przejrzystości programu. Blok nazwałem „Speed regulation”. Całość jest umieszczona w przerwaniu cyklicznym Cyclic_interrupt [OB35]. Przerwanie jest wywoływane co 500ms.

Funkcja przyjmuje dwie zmienne. Speed_setting to tag który jest ustawiany z poziomu panelu HMI. Natomiast Speed_measured to zmienna która jest wyliczana przez funkcję Motor_speed. Funkcja ta znajduje się w bloku organizacyjnym Main [OB1]. Jest to główny wątek programu:

Zmienną Speed_measured wylicza blok funkcyjny Motor_speed na podstawie impulsów z czujnika indukcyjnego. Po przeliczeniu otrzymujemy na jego wyjściu ilość obrotów wiatraka na sekundę.

Powyżej widoczny jest również blok funkcyjny PWM, który na podstawie wartości wejściowej z zakresu 0 – 20, steruje wyjściem Q4.0 do którego jest podłączony silnik wiatraka. W ten sposób możemy regulować moc silnika w zakresie 0 – 100%, z rozdzielczością 5%. Okres sygnału wyjściowego to 200ms.

Blok funkcyjny Irrigation odpowiada za kolejną funkcję sterownika, której tutaj nie będę poruszał. Pokazuje to jednak, jak łatwo dodać nowe funkcje do programu, które są odseparowane od dotychczasowych.

Wnętrze bloku PWM (sterowanie silnikiem):

Wnętrze bloku Motor_speed (pomiar prędkości obrotowej):

Teraz możemy przejść do sedna tematu, czyli bloku Speed_regulation z regulatorem PID:

Podczas programowania byłem zmuszony przechodzić z jednego typu zmiennej do innego, na przykład z int do real. Oto przykładowy blok Scale_int_to_real:

Jeżeli chodzi o dobór nastaw regulatora PID, dobrałem je według reguły Zieglera i Nicholsa. Informacje zaczerpnąłem z forum elektroda.pl:

W regulatorze włącza się tylko człon proporcjonalny P. Człon całkujący zamyka się całkowicie (Ti = max), człon różniczkujący całkowicie otwiera (Td = 0).
Nastawnikiem zespołu proporcjonalnego nastawia się współczynnik wzmocnienia kp tak, aby układ doprowadzić do granicy stabilności (uzyskać przebieg wielkości regulowanej oscylacyjny o stałej ampitudzie).
Z wyznaczonego przebiegu wielkości regulowanej określić okres drgań niegasnących Tkryt.

Znając kp kryt i Tkryt obliczyć nastawy regulatorów wg wzorów:
dla regulatora P: kp = 0,5 kp kryt;
dla regulatora PI: kp = 0,45 kp kryt, Ti = 0,75 Tkryt;
dla regulatora PID: kp = 0,6 kp kryt, Ti = 0,5 Tkryt, Td = 012 Tkryt.

Środowisko Tia Portal posiada bardzo przyjemne narzędzia do debugowania i uruchamiania systemu. Na przykład do uruchomienia regulatora PID i jego dostrojenia jest dostępne wbudowane narzędzie. Uruchamiamy je klikając przycisk w prawym górnym rogu bloku CONT_C:

Aby możliwe było wygodne ustawianie zadanej wartości, stworzyłem interfejs graficzny w panelu HMI:

FILM

Poniżej film nakręcony w czasie pracy układu. W tle można usłyszeć impulsowe sterowanie silnikiem:

Od Autora:


Więcej artykułów znajdziesz na mojej stronie kamilszkutnik.pl, jednak zachęcam do pozostawiania komentarzy w portalu iautomatyka.pl

Pozdrawiam,

Kamil Szkutnik


Więcej z serii: Kurs podstaw automatyki
28 kwietnia 2017 / Kategoria: , , ,

KOMENTARZE

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Połączenie serwonapędu IndraDrive CS i sterownika Siemens S7-1200 po PROFINET

Serwonapędy w zastosowaniach automatyki przemysłowej służą do precyzyjnego przemieszczania i pozycjonowania. Układem wykonawczym ruchu jest serwo-silnik, natomiast sterowanie realizowane przez sterownik. Dodatkowo wykorzystuje się enkodery, rezolwery lub tachometry jako sprzężenie zwrotne. Sterowanie na podstawie sygnału zwrotnego polega na ruchu wału silnika o konkretny kąt, wykonanie określonej liczby obrotów lub przemieszczeniu z konkretną prędkością. Istotną cechą

Połączenie serwonapędu IndraDrive CS i sterownika Siemens S7-1200 po PROFINET

Czy kolumna sygnalizacyjna w maszynie może być SMART?

Jeśli pracujesz w branży automatyki to zapewne nie raz przechodziłeś obok tych urządzeń. Nie przywiązywałeś do nich większej uwagi, bo zasada działania była banalna, świeci, czasem miga i tyle. Mowa tu o kolumnach sygnalizacji świetlnej maszyn i urządzeń przemysłowych. Dokładnie takich o których myślisz, zwykłe konwencjonalne, trójkolorowe światła, które informują nas o stanie maszyny. Od

Czy kolumna sygnalizacyjna w maszynie może być SMART?

Motywacja na trójkę i przemysł na czwórkę – czyli fabryka na PIĄTKĘ! – Targi Maintenance

Założenia Przemysłu 4.0 to nie jedyne zmiany, jakie powinni wdrożyć kierownicy utrzymania ruchu. Motywacja 3.0 to bowiem kolejny temat, z który muszą się zmierzyć. Zagadnienie, choć stosunkowo świeże, wydaje się być niezwykle istotne w zarządzaniu zarówno produkcją jak i jej kluczowym ogniwem, czyli pracownikami. Metoda przysłowiowego kija i marchewki odchodzi do lamusa. Jak nauczyć się

Motywacja na trójkę i przemysł na czwórkę – czyli fabryka na PIĄTKĘ! – Targi Maintenance

APROL Factory Automation – Aplikacja zarządzająca procesami naważania (Polski)

B&R oferuje nowe rozwiązanie sprzętowo-programowe bazujące na najnowszej wersji systemu APROL R 4.2. Jest to odpowiedź na potrzeby nowoczesnych zakładów produkcyjnych m.in. z branży farmaceutycznej, kosmetycznej oraz spożywczej.Film prezentuje nowe funkcjonalności systemu na przykładzie procesu naważania. Poznaj korzyści płynące z automatyzacji zakładu. ZOBACZ WIĘCEJ (link do źródła)

APROL Factory Automation – Aplikacja zarządzająca procesami naważania (Polski)

Kurs programowania sterowników PLC na przykładzie pompowni w e!COCKPIT – cz. 5/5

Artykuł z serii: Kurs programowania PLC na sterowniku WAGO PFC W ostatnim odcinku naszego kursu wykonamy docelową wizualizację naszej pompowni. Przedstawię Wam sposób, w jaki sposób tworzyć wzorce w wizualizacji. Na koniec krótko podsumujemy nasz kurs. W tym artykule: Zapoznamy się z ideą tworzenia szablonu w symulacji. Zdefiniujemy szablon pompy. Utworzymy docelowy ekran główny. Przeprowadzimy

Kurs programowania sterowników PLC na przykładzie pompowni w e!COCKPIT – cz. 5/5

Kurs Wideo”Chcę zostać programistą PLC” – Recenzja

Artykuł z serii: Relacje ze szkoleń inżynierskich Znajdź MENTORA. Jaki waszym zdaniem jest sposób, by być w czymś naprawdę dobrym? Każdy zapewne wymieni kilka. Ja podzielę się z Wami jednym z nich, mianowicie – znajdź mentora. Dzięki temu przyspieszysz swoją ścieżkę. Mentora czyli kogoś kto zjadł zęby na danym temacie, kogoś od kogo możesz czerpać

Kurs Wideo”Chcę zostać programistą PLC” – Recenzja



MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • EPSITRON®ECO & COMPACT Power OSZCZĘDNOŚĆ KOSZTÓW Zasilacze EPSITRON® ECO i COMPACT Power to nie tylko oszczędność przy zakupie, ale również niższe koszty dzięki łatwej obsłudze oraz braku konieczności serwisowania. Są one doskonałym roz...
  • Urządzenia XV300 wyposażone są w przemysłowe wyświetlacze wysokiej rozdzielczości z technologią wielodotyku. To, w połączeniu z precyzyjnym i intuicyjnym interfejsem użytkownika, umożliwia operatorom pracę od zaraz. Dodatkowo te wysoko wyda...
  • Ekonomiczne monitorowanie i sterowanie, teraz także dzięki panelom 2 generacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi funkcji HMI, panele Basic 2 generacji stanowią doskonałe rozwiązanie przy produkcji maszyn lub w małych aplikacjach przemysłowych....
  • W dobie ciągłego dążenia do poprawy jakości oraz zwiększenia efektywności, automatyzacja procesów produkcji staje się często jedyną możliwością uzyskania przewagi nad konkurencją. TARRA ROBOTICS to lata naszych doświadczeń w projektowaniu i...
  • SEE Electrical jest to środowisko projektowe firmy IGE+XAO Polska do rysowania schematów elektrycznych i automatyki. Program daje możliwość projektowania pneumatyki, hydrauliki oraz doskonale się spełnia przy tworzeniu schematów kart wejści...
  • Poniższy poradnik jest zbiorem schematów połączeń elektrycznych. W poradniku zapoznamy się z podstawami wprowadzenia do systemów przekaźnikowych, sekwencji przełączeń przekaźników, porównania systemów przekaźnikowych z systemami tradycyjnym...



Wszystko stanie się prostsze po zalogowaniu :)

Przypomnij hasło

Nie masz konta? Zarejestruj się

Forgot your password?

Enter your account data and we will send you a link to reset your password.

Your password reset link appears to be invalid or expired.

Close
z

Przetwarzamy pliki... jeszcze chwilka…