פרק 7 · היפוך כיוון ושער חשמליבקרים מתוכנתים · אומרון⌂📚🏠
פרק 7

היפוך כיוון סיבוב ושער חשמלי

תרגילים 6003 ו-6007 וניסוי 1 באתר: שני כיוונים, מפסקי גבול, ובחירה בין רגעי לקבוע

🎯 מטרות למידה

בסוף הפרק תוכלו:

  1. להסביר איך הופכים כיוון של מנוע תלת-מופעי, ולמה זה מסוכן בלי חיגור.
  2. לממש חיגור משולש: מכני, חשמלי ובתוכנה.
  3. לעצור תנועה בקצה בעזרת מפסקי גבול.
  4. לכתוב סולם לשער חשמלי עם שני כיוונים ומפסקי גבול.
  5. להשתמש בביט עבודה כדי לבחור בין הפעלה רגעית להפעלה קבועה.

❓ שאלת פתיחה

שער חשמלי בחניון נפתח ונסגר בלחיצת כפתור.

מה עוצר אותו בדיוק בקצה המסילה? ומה ימנע ממנו להישרף אם מישהו ילחץ "פתח" ו"סגור" יחד?

ידע נדרש

ציוד וזמן

ציודכמות
בקר אומרון, ספק כוח 24 וולט וכבל תכנות1
זוג מגעני היפוך עם מחגר מכני1
ממסר תרמי ומנוע תלת-מופעי1
מפסק גבול2
לחצן פתוח ירוק, להפעלה3
לחצן פתוח אדום, לעצירה1

⏱️ זמן מומלץ: חמישה שיעורים.

⛑️בטיחות
  • לפני הפעלה עם מתח בודקים שהמחגר המכני מותקן בין שני המגענים.
  • בשער אמיתי מפסקי הגבול מחווטים במגע סגור, כדי שחוט קרוע יעצור את התנועה.

7.1 איך הופכים כיוון סיבוב

L1L2L3Q1K1K2קדימהאחורהF2ממסר תרמיM3~K2 מחליף בין L1 ל-L3
איור 7.1: מעגל הכוח: K2 מחליף בין L1 ל-L3
LNF1F29596S01112עצירהS11314ימינהK11314K22122חיגורLS_RגבולK1A1A2S21314שמאלהK21314K12122חיגורLS_LגבולK2A1A2
איור 7.2: מעגל הפיקוד: היפוך כיוון עם חיגור ומפסקי גבול

כיוון הסיבוב של מנוע תלת-מופעי נקבע לפי סדר המופעים. כדי להפוך אותו, מחליפים שני מופעים. K1 מזין את המנוע בסדר L1-L2-L3, ו-K2 מזין אותו בסדר L3-L2-L1.

⚠️שימו לב

אסור ששני המגענים ייסגרו יחד. אם K1 ו-K2 סגורים באותו רגע, נוצר קצר ישיר בין L1 ל-L3. לכן במעגל היפוך יש חיגור משולש:

  1. מכני: מחגר בין שני המגענים, שלא מאפשר לשניהם להימשך פיזית.
  2. חשמלי: מגע 21-22 של כל מגען בטור לסליל של השני.
  3. בתוכנה: מגע סגור של כל מוצא בשורה של המוצא השני.

7.2 שער חשמלי: תרגיל 6007

MLS_Lגבול פתוחLS_Rגבול סגורפתיחהסגירה
איור 7.3: השער: תנועה ימינה סוגרת, תנועה שמאלה פותחת

השער נע על מסילה. מנוע אחד מזיז אותו ימינה (סגירה) או שמאלה (פתיחה). בכל קצה יש מפסק גבול: כשהשער מגיע לקצה, הוא לוחץ על המפסק, והתנועה נעצרת.

00.00O.L0.01Stop0.02Start_R100.00Right100.01Left0.03LS_R100.00Right10.00O.L0.01Stop0.04Start_L100.01Left100.00Right0.05LS_L100.01Left
איור 7.4: הסולם של תרגיל 6007. מגעי החיגור ומפסקי הגבול מודגשים
RIGHT = OL · STOP · ( S_R + RIGHT ) · LEFT · LS_R

מפסק הגבול מחובר כמגע פתוח בשטח, ולכן המבוא נדלק רק כשהשער בקצה. בסולם כותבים מגע סגור: השורה מוליכה כל עוד השער לא הגיע לגבול.

7.3 חיווט הבקר

כתובתתגיתרכיבמגע בשטחתפקיד
0.00O.LF2 (97-98)פתוחהגנה תרמית
0.01StopS0פתוחעצירה
0.02Start_RS1פתוחסגירה (ימינה)
0.03LS_RLS_Rפתוחגבול סגור
0.04Start_LS2פתוחפתיחה (שמאלה)
0.05LS_LLS_Lפתוחגבול פתוח
100.00RightK1סלילמגען ימינה
100.01LeftK2סלילמגען שמאלה
ספק כוח230VAC/24VDC+−+24V0Vבקר מתוכנת OMRONמבואותמוצאים (ממסר)COM0.00F297-98הגנה0.01S0עצירה0.02S1ימינה0.03LS_Rגבול ימין0.04S2שמאלה0.05LS_Lגבול שמאלCOM100.00F295-96K221-22K1ימינה100.01F295-96K121-22K2שמאלה
איור 7.5: חיווט הבקר לשער

7.4 דוגמה פתורה: מחזור של השער

t1t2t3t4t50.02סגור0.03גבול ימין100.00ימינה0.04פתח0.05גבול שמאל100.01שמאלהt
איור 7.6: מחזור סגירה ופתיחה של השער
✅דוגמה
רגעמה קרהלמה
t1לחיצה על סגור, והשער נע ימינההשער פתוח, ולכן מפסק הגבול הימני לא לחוץ
t2השער הגיע לקצה הימני ועצרLS_R נלחץ, המגע הסגור שלו נפתח, וההחזקה נשברה
t3לחיצה נוספת על סגור, ולא קרה כלוםLS_R עדיין לחוץ וחוסם את השורה
t4לחיצה על פתח, והשער נע שמאלההמנוע עומד, ולכן החיגור לא חוסם
t5השער הגיע לקצה השמאלי ועצרLS_L נלחץ ושובר את ההחזקה של 100.01
⚠️שימו לב

היפוך בזמן תנועה. בסולם הזה, לחיצה על "פתח" בזמן שהשער נסגר לא עושה כלום, כי החיגור חוסם. צריך ללחוץ קודם עצירה. זה מכוון: היפוך מיידי של מנוע מסתובב יוצר זרם גבוה מאוד ומכה מכנית בשער.

7.5 תרגול

✏️תרגיל

רמה 1 · בסיסי הוסיפו לסולם של השער שלוש נוריות: 100.02 "שער סגור" כש-LS_R לחוץ, 100.03 "שער פתוח" כש-LS_L לחוץ, ו-100.04 "שער בתנועה" שמהבהבת פעם בשנייה כל עוד המנוע עובד לאחד הכיוונים.

012
✏️תרגיל

רמה 2 · בינוני מנוף במחסן. המנוף עולה (100.00) כל עוד לוחצים על 0.02, ויורד (100.01) כל עוד לוחצים על 0.03. אין החזקה עצמית. מפסק גבול עליון 0.04 ותחתון 0.05 עוצרים את התנועה. ההגנה התרמית ב-0.00. כתבו את הסולם.

01
✏️תרגיל

מה יקרה אם... מפסק הגבול הימני מחובר במגע פתוח, והחוט שלו נקרע. מה יקרה בפעם הבאה שהשער ייסגר? ואיך מונעים את זה?

✏️תרגיל

רמה 3 · מתקדם · תרגיל 6003 מנוע תלת-מופעי לשני כיווני סיבוב, בהפעלה קבועה או רגעית. לחיצה על לחצן הבחירה 0.04 מעבירה את המערכת למצב רגעי: המנוע מסתובב רק כל עוד לוחצים על לחצן הכיוון. לחיצה על עצירה מחזירה למצב קבוע.

כתובתתגיתתפקידכתובתתגיתתפקיד
0.00O.Lהגנה תרמית0.04Jog_Selectבחירת מצב רגעי
0.01Stopעצירה וחזרה לקבוע100.00Rightמגען ימינה
0.02Start_Rהפעלה ימינה100.01Leftמגען שמאלה
0.03Start_Lהפעלה שמאלהW0.00Jog_Modeזיכרון: מצב רגעי
💡רמז

במצב רגעי צריך "לנטרל" את ההחזקה העצמית. שימו מגע סגור של ביט המצב W0.00 בטור למגע ההחזקה, ולא בטור לכל השורה.

012
🖥️תרגול בסימולטור

תרגלו את השער החשמלי עם מפסקי הגבול בסימולטור של ניסוי 1:

fahed-lab.com/plc-omron/exp01_scada

7.6 סיכום

  1. הופכים כיוון של מנוע תלת-מופעי בהחלפת שני מופעים.
  2. שני מגעני ההיפוך סגורים יחד יוצרים קצר בין מופעים.
  3. בהיפוך כיוון חובה חיגור משולש: מכני, חשמלי ובתוכנה.
  4. מפסק גבול עוצר את התנועה בקצה ושובר את ההחזקה העצמית.
  5. מפסק גבול שמחובר במגע פתוח נכתב בסולם כמגע סגור.
  6. בתעשייה מחווטים מפסקי גבול במגע סגור, כדי שחוט קרוע יעצור.
  7. מגע סגור של ביט מצב בטור למגע ההחזקה מנטרל את ההחזקה ויוצר הפעלה רגעית.

מונחים

מונחבאנגליתהסבר קצר
היפוך כיווןReversingהחלפת סדר המופעים כדי לשנות כיוון סיבוב
מחגר מכניMechanical interlockמנגנון שמונע משני מגענים להימשך יחד
מפסק גבולLimit switchמפסק שנלחץ כשחלק נע מגיע לקצה
הפעלה רגעיתJogהמנוע עובד רק כל עוד לוחצים
קצר בין מופעיםPhase-to-phase shortחיבור ישיר בין שני מופעים

בדיקה עצמית

  1. אילו מופעים מחליף המגען K2 באיור 7.1?
  2. מה יקרה אם K1 ו-K2 ייסגרו באותו רגע?
  3. למה מפסק הגבול LS_R נכתב בסולם כמגע סגור?
  4. השער נסגר, והמפעיל לוחץ על "פתח". מה קורה בסולם של תרגיל 6007?
  5. ענו על שאלת הפתיחה של הפרק.

התשובות בסוף הפרק.

פתרונות תרגילי הפרק

רמה 1: נוריות מצב לשער

20.03LS_R100.02Closed30.05LS_L100.03Opened4100.00Right100.01LeftP_1sClock100.04Moving
איור א.9: פתרון פרק 7, רמה 1: שורות 2 עד 4

רמה 2: מנוף בלי החזקה

00.00O.L0.02Up100.01Down0.04LS_Top100.00Up10.00O.L0.03Down100.00Up0.05LS_Bottom100.01Down
איור א.10: פתרון פרק 7, רמה 2

אין מגע החזקה, ולכן המנוף זז רק כל עוד לוחצים. החיגור נשאר, כי גם בלחיצה על שני הלחצנים אסור ששני המגענים ייסגרו.

✅דוגמה

תשובה ל"מה יקרה אם". החוט הקרוע נראה לבקר כמו מפסק שלא נלחץ. השער ימשיך לנוע אחרי הקצה, עד שהממסר התרמי יפעל או שמשהו יישבר. בתעשייה מחווטים מפסקי גבול במגע סגור וכותבים בסולם מגע פתוח: חוט קרוע עוצר את התנועה.

רמה 3: תרגיל 6003

00.00O.L0.01Stop0.02Start_R100.00RightW0.00Jog_Mode100.01Left100.00Right10.00O.L0.01Stop0.03Start_L100.01LeftW0.00Jog_Mode100.00Right100.01Left20.04Jog_SelectW0.00Jog_Mode0.01StopW0.00Jog_Mode
איור א.11: פתרון תרגיל 6003
  1. שורה 2 היא זיכרון המצב. לחיצה על 0.04 מדליקה את W0.00, והוא מחזיק את עצמו עד שלוחצים על עצירה.
  2. בשורות 0 ו-1 המגע הסגור של W0.00 נמצא בטור למגע ההחזקה בלבד. במצב קבוע הוא מוליך, וההחזקה עובדת. במצב רגעי הוא פתוח, וההחזקה מנוטרלת.
  3. לחצני הכיוון מחוברים ישירות, ולכן הם עובדים בשני המצבים.
  4. החיגור במוצאים נשאר בשני המצבים.
תשובות לבדיקה העצמית
  1. את L1 ואת L3. המופע L2 נשאר במקומו.
  2. נוצר קצר ישיר בין L1 ל-L3. המפסק הראשי יקפוץ, ומגעי המגענים עלולים להיהרס.
  3. כי בשטח הוא מחובר כמגע פתוח: המבוא נדלק רק בקצה. השורה צריכה להוליך כל עוד השער לא בקצה, כלומר כשהמבוא כבוי.
  4. שום דבר. המגע הסגור 100.00 בשורה של 100.01 פתוח, כי המנוע מסתובב ימינה. צריך ללחוץ קודם על עצירה.
  5. מפסקי הגבול עוצרים את השער בקצה, כי הם שוברים את ההחזקה העצמית. החיגור המשולש, מכני, חשמלי ובתוכנה, מונע משני המגענים להיסגר יחד גם בלחיצה על שני הלחצנים.
בנוי על ידי פהד גאנם · fahed-lab.com