Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Mitsubishi Electric: Podstawy sterowników PLC – Sterowanie sekwencyjne


Artykuł z serii: Podstawy urządzeń automatyki - Mitsubishi Electric


Automatyka wiąże ze sobą mnóstwo elementów sterujących, wykonawczych i pomiarowych. Te elementy dobrane we właściwy sposób, potrafią stworzyć takie rzeczy jak samochód, pralkę a nawet soczek. Ale zanim rzeczy codziennego użytku wyglądają tak jak powinny przechodzą mnóstwo etapów w ich tworzeniu. Każdy etap jest w pewien sposób sekwencją, która zostaję wykonywana w określony sposób dążąc do ukończenia konkretnego zadania.

Poniższy artykuł jest pierwszym z serii felietonów na temat urządzeń automatyki tj. sterowniki PLC, panele operatorskie HMI, falowniki, serwonapędy. Postaramy się jak najprościej przekazać podstawy dot. automatyki aby dosłownie każdy mógł samodzielnie się określić czy zawód automatyka jest dla niego 🙂

Znaczenie „sekwencji”

Sekwencja – uporządkowany ciąg znaków, symboli, nazw, zdarzeń itp., stanowiący strukturę układu, systemu. Występowanie kolejnych elementów wynika z określonej reguły lub formuły. Np. sekwencja wyznacza porządek, w jakim żyły kabla będą podłączone do modularnych gniazd i wtyczek. Do oznakowania sekwencji producenci okablowania używają kolorów.

Termin „sekwencja” może być również użyty w odniesieniu do komputerów i telekomunikacji, oznaczając stałą pracę według określonych zasad i reguł.
Na tej podstawie można założyć, że „sterowanie sekwencyjne” odnosi się do sprawienia, iż urządzenie działa zgodnie z wcześniej ustalonymi zasadami i warunkami.

Znane rodzaje sterowania sekwencyjnego

Sterowanie sekwencyjne jest często spotykane w codziennym życiu, na co nie zwracamy szczególnej uwagi. Jedną z takich rzeczy są np. automatyczne myjnie samochodowe. Działają one w zaprogramowany sposób:

Po wrzuceniu pieniędzy i wciśnięciu przycisku „START” rozpoczyna się mycie samochodu.
Po wykryciu przez czujnik auta, otwierają się zawory do mycia samochodu wodą. Mycie wodą trwa przez określony czas.
Po odliczeniu czasu zawory z wodą zamykają się. Otwierają się zawory z detergentem do usunięcia brudu. Mycie detergentem trwa przez określony czas.
Po odliczeniu czasu zawory z detergentem zamykają się. Zostają uruchomione szczotki do mycia i pracują one przez określony czas.
Po odliczeniu czasu szczotki wycofują się i zostaje zakończony etap mycia. Następuje wywołany kolejny etap płukania i suszenia. Otwierają się zawory do płukania samochodu. Płukanie trwa przez określony czas. Po odliczeniu czasu zawory z wodą zamykają się i zostają otwarte zawory z powietrzem. Suszenie trwa przez określony czas.
Po zakończeniu ostatniego kroku, procedura mycia jest zakończona. Zostaje to poinformowane sygnałem optycznym lub akustycznym.

Zalety sterowania sekwencyjnego

Sterowanie sekwencyjne jest często stosowane, w szczególności w zakładach produkcyjnych.

W ten sposób możliwa jest automatyzacja wielu działań i zadań. Niebezpieczne i proste zadania, które wykonywane były przez ludzi są teraz wykonywane przez maszyny, a pracownicy mogą skupić się na bezpieczniejszych działaniach. Maszyny nie męczą się jak ludzie. Gdy ludzie mają przerwę, produkty są nadal wytwarzane za pomocą serii zaplanowanych działań, nawet w warunkach zbyt szkodliwych dla ludzi. Dzięki maszynom możliwa jest masowa produkcja wysokiej jakości towarów.

Te usprawnienia określane są jako „automatyzacja produkcji” lub „FA” (Factory Automation). Sterowanie sekwencyjne odgrywa więc w FA ważną rolę.

Proces/zadanie
Przykład
Przykłady zastosowania sterowania sekwencyjnego
Sortowanie Następuje sprawdzenie rozmiarów produktów na przenośniku linii produkcyjnej, po czym produkty są sortowane.
Cięcie Mierzona jest długość materiału, a maszyna odcina fragmenty w ustalonych odstępach.
Napełnianie butelek

Puste butelki są umieszczane pod dyszą, napełniane określoną ilością płynu, a następnie przenoszone do kolejnej pozycji. Następnie transportowana jest kolejna butelka.

Wymiana oprzyrządowania Produkty są liczone, a po osiągnięciu określonej liczby następuje zmiana produkowanego towaru.
Monitorowanie Sprawdzana jest ilość płynu; w przypadku przekroczenia ustalonej ilości butelka usuwana jest z linii i uruchamia się kontrolka ostrzegająca operatora.
Wymiana części

Odczytywany jest kod kreskowy produktu, a maszyna zmienia montowane części w zależności od wcześniej ustalonych miejsc docelowych.

Podstawowe sterowanie sekwencyjne

Podstawowe sterowanie sekwencyjne stanowi połączenie wymienionych poniżej elementów.

  1. Sterowanie sekwencyjne
  2. Sterowanie warunkowe
  3. Sterowane czasowe/liczbowe

Sterowanie sekwencyjne

Sterowanie sekwencyjne, określane również jako „sterowanie stopniowe”, steruje urządzeniem we wcześniej ustalonej kolejności. Przykładem sterowania sekwencyjnego jest opisana wcześniej myjnia, która działa po wrzuceniu pieniędzy i naciśnięciu przycisku, dzięki czemu samochód jest myty wodą i detergentem, a następnie polerowany. Maszyny zazwyczaj działają według wcześniej ustalonej sekwencji. W przypadku maszyn sterowanie sekwencyjne steruje serią czynności wykonywanych przez te maszyny. W dalszej części znajduje się opis „sterowania warunkowego”, które polega na wykonywaniu określonych działań po spełnieniu określonych warunków.

Sterowanie warunkowe

Sterowanie warunkowe polega na sterowaniu sprzętem na podstawie określonych wcześniej warunków opartych na sygnałach dotyczących statusu lub zakończenia działania. Jest również nazywane „sterowaniem blokującym”, gdyż warunki są określane na podstawie połączenia odpowiednich sygnałów, dzięki czemu maszyna pracuje tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Przykładem sterowania warunkowego w myjni samochodowej jest rozpoczęcie mycia po dokonaniu zapłaty i naciśnięciu przycisku.

Jak przedstawiono na powyższym rysunku, jeśli za sterownik uznamy czarną skrzynkę, sygnały statusu/zakończenia działania pochodzące z maszyny są sygnałami „wejściowymi”, a sygnały poleceń wysyłane do maszyny – sygnałami „wyjściowymi”. Sygnały „wyjściowe” sterujące maszyną opierają się na warunkach przesyłanych za pomocą „sygnałów wejściowych”. Sygnał wysyłany ze sterowanej maszyny staje się kolejnym sygnałem „wejściowym”. W ten sposób dzięki sterowaniu warunkowemu sygnały statusu/zakończenia działania tworzą pętlę pomiędzy urządzeniem sterującym a sterowaną maszyną.

Sterowane czasowe/liczbowe

„Sterowanie czasowe” to rodzaj sterowania, w którym polecenia wysyłane są do sterowanej maszyny na podstawie pory dnia lub określonej ilości czasu, który upłynął. Jak przedstawiono na przykładzie myjni samochodowej, krok 2 (pierwsze mycie wodą) jest wykonywany, a po jego zakończeniu myjnia przechodzi do kolejnej czynności (krok 3). Jest to przykład sterowania czasowego. Sterowanie liczbowe jest podobnym rodzajem sterowania, w którym działania określane są w wyniku liczenia np. liczby produktów lub liczby powtórzeń określonej czynności. Sterowanie czasowe wymaga przekaźnika czasowego, a sterowanie liczbowe – licznika.

 

Systemy sterowane sekwencyjnie

Styki

Styki mogą zatrzymywać lub umożliwiać przepływ prądu elektrycznego poprzez otwieranie/zamykanie obwodu. Części elektryczne, takie jak przełączniki, przekaźniki, przekaźniki czasowe i liczniki są wyposażone w styki. Przekaźniki czasowe i liczniki, które są częściami sterowników PLC mogą również być uznawane raczej za rodzaj styków niż osobną część elektryczną.

Styk a – otwarty / normalnie otwarty / zwierny

Otwarty styk zamyka się po otrzymaniu polecenia. „Polecenia” odnoszą się do poleceń działania. W przypadku przycisków, poleceniem jest naciśnięcie przycisku. Termin „styk a” pochodzi od „arbeit contact” (styk roboczy). Nazywany jest również „stykiem normalnie otwartym”.

Styk jest otwarty, dopóki przycisk nie zostanie naciśnięty, a zamyka się po naciśnięciu.

Styk b – zamknięty / normalnie zamknięty / rozwierny

Zamknięty styk otwiera się po otrzymaniu polecenia.
Termin „styk b” pochodzi od „break contact” (styk roboczy). Nazywany jest również „stykiem normalnie zamkniętym”.

Styk jest zamknięty, dopóki przycisk nie zostanie naciśnięty, a otwiera się po naciśnięciu.

Przekaźniki

Przekaźniki (elektromagnetyczne) składają się z cewki i styku. Styk może być otwierany lub zamykany w zależności od tego, czy przez cewkę przepływa prąd, czy nie. Jak wyjaśniono na poprzedniej stronie, wyróżniamy styki a i styki b. Na poniższym rysunku opisany jest „sygnał wyjściowy styku a”.

Z tego powodu przed wprowadzeniem sterowników PLC sterowanie sekwencyjne osiągano za pomocą połączenia przekaźników. Obecnie częściej używa się łatwiejszych w obsłudze sterowników PLC, które zostaną opisane w kolejnym artykule.

 

Artykuł powstał we współpracy z:

Mitsubishi Electric – Oddział w Polsce. Firma Mitsubishi Electric posiada 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.

Zobacz produkty automatyki i robotyki


Więcej z serii: Podstawy urządzeń automatyki - Mitsubishi Electric


13 września 2017 / Kategoria: , ,
  • Autor: Grzegorz Turowski • iAutomatyka.pl
  • Jestem inżynierem o specjalności programowania sterowników PLC. Doświadczenie nabyłem przy realizacji obiektów wod-kan oraz automatyk utrzymania ruchu. Jako aktywny inżynier miałem do czynienia z pokaźną liczbą urządzeń automatyki jak PLC, HMI, napędy, urządzenia sieci przemysłowych. Obecnie, swoich sił próbuje w redakcji iAutomatyka.
  • Profil Autora

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.



.

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Wejdź do świata automatyki WAGO z bezpłatną licencją e!COCKPIT na start

Wejdź do świata automatyki WAGO z bezpłatną licencją e!COCKPIT na start

>KLIKNIJ<

Nowy świat automatyzacji

Nowy świat automatyzacji

>KLIKNIJ<

Krążniki do przenośników taśmowych – rodzaje i zastosowanie

Krążniki do przenośników taśmowych – rodzaje i zastosowanie

>KLIKNIJ<

Elastyczna modernizacja instalacji dzięki bramom szeregowym

Elastyczna modernizacja instalacji dzięki bramom szeregowym

>KLIKNIJ<

Aplikacje Ethernet

Aplikacje Ethernet

>KLIKNIJ<

Rozporządzenie UE w sprawie ekoprojektów

Rozporządzenie UE w sprawie ekoprojektów

>KLIKNIJ<

Centrum Testowania Technologii Przemysłu 4.0 powstało na Śląsku. Przełom dla polskiej branży produkcyjnej

Centrum Testowania Technologii Przemysłu 4.0 powstało na Śląsku. Przełom dla polskiej branży produkcyjnej

>KLIKNIJ<

Depaletyzowanie: dzięki technologii zdjęć 3D roboty widzą po prostu więcej

Depaletyzowanie: dzięki technologii zdjęć 3D roboty widzą po prostu więcej

>KLIKNIJ<

Poznaj iAutomatyka Roku 2020 – Wywiad z Adamem Laryszem

Poznaj iAutomatyka Roku 2020 – Wywiad z Adamem Laryszem

>KLIKNIJ<

PFC200 w Sferycznym Ogrodzie Badawczym

PFC200 w Sferycznym Ogrodzie Badawczym

>KLIKNIJ<

Roboty SCARA – możliwości łatwej automatyzacji procesów produkcyjnych

Roboty SCARA – możliwości łatwej automatyzacji procesów produkcyjnych

>KLIKNIJ<

Przekaźnik z wymuszonym prowadzeniem styków

Przekaźnik z wymuszonym prowadzeniem styków

>KLIKNIJ<

INTELIGENTNA KURTYNA OPTYCZNA WEBCHECKER DO POMIARÓW SZEROKOŚCI I PROWADZENIA KRAWĘDZI KILKU WSTĘG JEDNOCZEŚNIE

INTELIGENTNA KURTYNA OPTYCZNA WEBCHECKER DO POMIARÓW SZEROKOŚCI I PROWADZENIA KRAWĘDZI KILKU WSTĘG JEDNOCZEŚNIE

>KLIKNIJ<

Jak zwiększyć wydajność maszyny dzięki sterownikowi ruchu Trio?

Jak zwiększyć wydajność maszyny dzięki sterownikowi ruchu Trio?

>KLIKNIJ<

Nowości produktowe 2021

Nowości produktowe 2021

>KLIKNIJ<

Zasilacze transformatorowe z MerXu – oferta platformy

Zasilacze transformatorowe z MerXu – oferta platformy

>KLIKNIJ<

Wyłączniki magnetyczne Pizzato ST G RFID z certyfikatem ECOLAB

Wyłączniki magnetyczne Pizzato ST G RFID z certyfikatem ECOLAB

>KLIKNIJ<

Przemysł 4.0 – jak wypłynąć na fali zmian?

Przemysł 4.0 – jak wypłynąć na fali zmian?

>KLIKNIJ<

Projektowanie i wdrażanie rozwiązań pod klucz

Projektowanie i wdrażanie rozwiązań pod klucz

>KLIKNIJ<

Indukcyjne czujniki ReeR PI-SAFE – bezpieczna praca ludzi z maszynami

Indukcyjne czujniki ReeR PI-SAFE – bezpieczna praca ludzi z maszynami

Reklama



MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • ROUTER VPN EWON COSY 131 Zapewnia sprawny i prosty w obsłudze zdalny dostęp do dowolnego urządzenia Kompatybilność z najważniejszymi markami i protokołami sterowników PLC (m.in. Siemens, Allen-bradley, Omron…) Szybie zarządzenie roote...
  • Produkty i rozwiązania firmy SICK są równie różnorodne jak codzienność w przedsiębiorstwie. Szkolenia SICK dla użytkowników umożliwiają zdobycie wiedzy na temat zróżnicowanej oferty naszych innowacyjnych produktów w formie dostosowanej do k...
    Link: Terminy
  • Seria FX-100 Czujniki z serii FX-100 to najlepsze rozwiązanie pod względem stosunku jakości do ceny. Wyposażone są w funkcje szybkiego uczenia, co pozwala użytkownikom w szybki i prosty sposób przystosować czujnik do pracy z nieskomplikowan...
  • Ta trwała, niezawodna i solidna przetwornica częstotliwości pracuje sprawnie, skutecznie i niezawodnie nawet w najbardziej wymagających aplikacjach i środowiskach. Jeden typ dla całej linii produkcyjnej. Nowatorska konstrukcja termiczna i u...
  • Wyświetlacz słupkowy ITP15 jest kompaktowym wskaźnikiem procesowym, który wizualizuje analogowy sygnał wejściowy w zakresie od 0 do 100% z 10 słupkami po 10%. Sygnałem wejściowym może być liniowy sygnał napięciowy 0 (2) -10 V lub sygnał prą...
  • RPI-1ZI-U24A, to przekaźnik  instalacyjny wytrzymujący maksymalny prąd załączania 120A w czasie 20ms. Przekaźnik ten dedykowany jest do załączania obwodów o wysokim prądzie początkowym, w szczególności do obwodów oświetleniowych, potwierdzo...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia