treści ćwiczeń nr 1

Katedra Inżynierii Systemów Sterowania
Sterowniki Programowalne Sem. V, AiR
Ćwiczenia nr 1 - styczniki, przekaźniki, realizacja stycznikowoprzekaźnikowego układu sterowania, wprowadzenie do języka
drabinkowego
Cel ćwiczeń:
 zapoznanie z działaniem przekaźnika elektromechanicznego,
 wykorzystanie układów stycznikowo-przekaźnikowych do realizacji układów
sterowania (schematy obwodów mocy oraz obwodów sterowania),
 projekt układu sterowania z wykorzystaniem sterownika programowalnego
PLC (program w języku drabinkowym, schematów połączeń obwodów
wejściowych i wyjściowych sterownika PLC, oraz zasilania sterownika PLC).
Zadania
Opracował:
dr inż. Tomasz Rutkowski
Data:
październik, 2016 r.
Przebieg ćwiczeń #1 SP
1. Zapoznanie z typową konstrukcją przekaźnika elektromechanicznego. Przykładowe struktury
przekaźników elektronicznych (półprzewodnikowych). Podobieństwa i różnice pomiędzy stycznikami
a przekaźnikami.
2. Styczniki i przekaźniki na schematach elektrotechnicznych (typowe oznaczenia, różne typy zestyków i
cewek) oraz ich odpowiedniki w języku drabinkowym.
3. Przykładowe zadania związane z realizacją prostych układów sterowania silnika prądu przemiennego,
na bazie układów stycznikowo-przekaźnikowych (obwody mocy oraz obwody sterownia).
Wykorzystanie mechanizmów samopodtrzymania przekaźnika/przekaźników oraz wzajemnego
blokowania przekaźników.
Zad 1:
Zaprojektować stycznikowo-przekaźnikowy układ sterowania silnikiem jednofazowym prądu
przemiennego. Projektowany układ powinien umożliwić uruchomienie silnika w wyniku
przyciśnięcia przez użytkownika przycisku sterowniczego S1 oraz zatrzymanie silnika w wyniku
przyciśnięcia przycisku sterowniczego S2. Stan pracy silnika powinien być sygnalizowany za
pomocą lampek sygnalizacyjnych H1 i H2 wskakujących odpowiednio, że silnik pracuje lub jest
zatrzymany.
Obwód mocy (wysokonapięciowy) powinien zapewnić bezpieczne podłączenie silnika do sieci
zasilającej (wykorzystać styki przekaźnika K1). Natomiast obwód sterujący (niskonapięciowy)
powinien zawierać opracowaną zgodnie z wymogami zadania „logikę” układu sterującego.
Zad 2:
Rozbudować stycznikowo-przekaźnikowy układ sterowania z poprzedniego zadania o
możliwość uruchomienia drugiego silnika jednofazowego prądu przemiennego, w wyniku
przyciśnięcia przez użytkownika kolejnego przycisku sterowniczego S2. Uruchomienie tego
silnika powinno być możliwe jedynie w przypadku gdy że pierwszy silnik już pracuje. Natomiast,
zatrzymanie silnika lub obu silników powinno nastąpić w wyniku przyciśnięcia przycisku
sterowniczego S3. Stan pracy obu silników powinien być sygnalizowany za pomocą lampek
sygnalizacyjnych H1, H2 i H3 wskakujących odpowiednio, że silnik pierwszy pracuje, silnik drugi
pracuje oraz oba silniki są zatrzymane.
Obwód mocy (wysokonapięciowy) powinien zapewnić bezpieczne podłączenie obu silników do
sieci zasilającej (wykorzystać styki przekaźników K1 i K2). Natomiast obwód sterujący
(niskonapięciowy) powinien zawierać opracowaną zgodnie z wymogami zadania „logikę”
układu sterującego.
Zad 3:
Zaprojektować stycznikowo-przekaźnikowy układ sterowania silnikiem trójfazowym prądu
przemiennego. Projektowany układ powinien umożliwić uruchomienie silnika w wyniku
przyciśnięcia przez użytkownika przycisku sterowniczego S1 lub S2, odpowiedzialnego
odpowiednio za wirowanie silnika w lewo lub w prawo. Zatrzymanie silnika następuje w
wyniku przyciśnięcia przycisku sterowniczego S3. Zmiana kierunku wirowania silnika powinna
być możliwa tylko po jego wcześniejszym zatrzymaniu. Stan pracy silnika powinien być
sygnalizowany za pomocą lampek sygnalizacyjnych H1, H2 i H3, wskakujących odpowiednio, że
silnik wiruje w lewo, w prawo lub jest zatrzymany.
Obwód mocy (wysokonapięciowy) powinien zapewnić bezpieczne podłączenie silnika do sieci
zasilającej, z możliwością zmiany sposobu zasilania silnika (wykorzystać styki przekaźników K1 i
K2), co wiąże się bezpośrednio ze zmianą kierunku wirowania wału silnika. Natomiast obwód
sterujący (niskonapięciowy) powinien zawierać opracowaną zgodnie z wymogami zadania
„logikę” układu sterującego.
Na odpowiednich schematach elektrotechnicznych należy uwzględnić również wyłączniki nadprądowe
lub bezpieczniki topikowe oraz zabezpieczenie nadprądowo-cieplne.
4. Realizacja prostych układów stycznikowo-przekaźnikowych na rzeczywistej stycznikowoprzekaźnikowej platformie dydaktycznej.
Demonstracja łączenia oraz działania prostych układów stycznikowo-przekaźnikowych z
mechanizmami samopodtrzymania przekaźnika, wyłączania obwodu przekaźnika, wzajemnego
blokowania przekaźników.
5. Projekt przykładowego układu sterowania z wykorzystaniem sterownika programowalnego PLC (do
Zad 3 z punktu 3 – z równoczesnym uwzględnieniu obwodu mocy opracowanym w tym zadaniu):
a) koncepcja programu sterownika w języku drabinkowym
(wykorzystanie opracowanego wcześniej schematu stykowego obwodu sterowania),
b) deklaracja poszczególnych zmiennych wykorzystanych w opracowanym programie
(uwzględnienie typów zmiennych oraz odpowiedniej liczby wejść i wyjść),
c) opracowanie schematów połączeń przykładowego sterownika PLC do zasilania,
d) opracowanie schematów połączeń obwodów wejściowych i wyjściowych sterownika PLC.