הפעלה עוקבת של מנועים ומונים
🎯 מטרות למידה
בסוף הפרק תוכלו:
- לכתוב סולם שבו מנוע יכול לפעול רק אחרי המנוע שלפניו.
- לכתוב סולם שבו מנוע יכול לעצור רק אחרי המנוע שאחריו.
- להגדיר הגנה כללית לעומת הגנה של מנוע בודד.
- להפעיל קו מסועים בהשהיה בין מסוע למסוע.
- לעצור קו אחרי מספר מוצרים בעזרת מונה, ולאפס אותו.
❓ שאלת פתיחה
במפעל אריזה יש שלושה מסועים בשורה. החומר עובר ממסוע 3, למסוע 2, ומשם למסוע 1.
מה יקרה אם מסוע 3 יתחיל לעבוד לפני שמסוע 2 עובד? ובאיזה סדר צריך לעצור את הקו?
ידע נדרש
- פרק 6: חיגור הדדי.
- פרק 4: מונה CNT של אומרון.
- פרק 8: קוצב זמן בהשהיה בהפעלה.
ציוד וזמן
| ציוד | כמות |
|---|---|
| בקר אומרון, ספק כוח 24 וולט וכבל תכנות | 1 |
| מגען, ממסר תרמי ומנוע (או נורית לכל מנוע) | 3 |
| לחצן פתוח ירוק, להפעלה | 3 |
| לחצן פתוח אדום, לעצירה | 3 |
| חיישן קרבה או חיישן אופטי | 1 |
⏱️ זמן מומלץ: חמישה שיעורים.
- בקו מסועים אמיתי יש לאורך הקו כבל משיכה לעצירת חירום, שמחובר בחומרה.
- מסוע שמתחיל לנוע מעצמו מסוכן. בהפעלה עוקבת בזמן מוסיפים צופר לפני ההתנעה.
9.1 סדר הפעלה וסדר עצירה במגענים: תרגיל 6005
הדרישה: שלושה מנועים. מפעילים אותם רק בסדר עולה: M1, אחריו M2, ואחריו M3. עוצרים אותם רק בסדר יורד: M3, אחריו M2, ואחריו M1. עומס יתר במנוע הראשון עוצר את כל הקו.
הפעלה בסדר עולה: מגע פתוח של המנוע הקודם בטור ללחצן ההפעלה. בלי שהקודם עובד, הלחצן לא יכול להפעיל.
עצירה בסדר יורד: מגע פתוח של המנוע הבא במקביל ללחצן העצירה. כל עוד הבא עובד, לחצן העצירה "עקוף".
9.2 אותה לוגיקה בסולם
- המגע 100.00 בשורה 1 נמצא בטור ללחצן ההפעלה בלבד, ולא בענף ההחזקה. הוא קובע רק מתי מותר להתחיל.
- המגע 100.01 בשורה 0 נמצא במקביל לעצירה של M1. כל עוד M2 עובד, אי אפשר לעצור את M1.
- OL_1 בכל השורות הוא ההגנה הכללית: עומס יתר במנוע הראשון עוצר את כל הקו, בלי קשר לסדר.
אם תכניסו את 100.00 גם לענף ההחזקה של M2, המנוע M2 יעצור ברגע ש-M1 נעצר. זו דרישה אחרת: "כשהקודם נעצר, כל מה שאחריו נעצר". קראו את הדרישה לפני שאתם מחליטים איפה המגע יושב.
9.3 מעגל הכוח ורשימת המבואות והמוצאים
| כתובת | תגית | תפקיד | כתובת | תגית | תפקיד |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.00 | OL_1 | הגנה כללית (M1) | 0.06 | St_1 | הפעלת M1 |
| 0.01 | Stop_1 | עצירת M1 | 0.07 | St_2 | הפעלת M2 |
| 0.02 | Stop_2 | עצירת M2 | 0.08 | St_3 | הפעלת M3 |
| 0.03 | Stop_3 | עצירת M3 | 100.00 | M1 | מגען M1 |
| 0.04 | OL_2 | הגנה של M2 | 100.01 | M2 | מגען M2 |
| 0.05 | OL_3 | הגנה של M3 | 100.02 | M3 | מגען M3 |
החיווט זהה לשיטה מפרקים 5 עד 8: כל הלחצנים והמגעים 97-98 בין 24+ לבין המבואות, וכל סליל עם המגע 95-96 של הממסר התרמי שלו בטור.
9.4 דוגמה פתורה: מה מותר ומה לא
| רגע | מה קרה | למה |
|---|---|---|
| t1 | לחיצה על הפעלת M2, ולא קרה כלום | M1 עומד, והמגע 100.00 בטור ללחצן פתוח |
| t2 | M1 התחיל לעבוד | לחצן ההפעלה הראשון לא תלוי באף מנוע |
| t3 | M2 התחיל לעבוד | עכשיו M1 עובד, והמגע 100.00 סגור |
| t4 | לחיצה על עצירת M1, ולא קרה כלום | M2 עובד, והמגע 100.01 עוקף את העצירה של M1 |
| t5 | M2 נעצר | אין M3, ולכן העצירה של M2 לא עקופה |
| t6 | M1 נעצר | M2 כבר עומד, והעצירה של M1 כבר לא עקופה |
9.5 תרגול
רמה 1 · בסיסי שתי משאבות. משאבת שימון (100.00) חייבת לעבוד לפני שמפעילים את המכונה (100.01). אם משאבת השימון נעצרת, גם המכונה נעצרת מיד. לחצנים: 0.01 הפעלת משאבה, 0.02 הפעלת מכונה, 0.00 עצירה של הכול.
רמה 2 · בינוני · תרגיל 6012 שלושה מנועים מופעלים בסדר עולה, וכל מנוע שנכנס לפעולה מנתק את קודמו. בכל רגע עובד רק מנוע אחד: M1, אחריו M2 במקומו, ואחריו M3 במקומו. עומס יתר באחד המנועים או לחיצה על עצירה עוצרים הכול.
| כתובת | תגית | תפקיד | כתובת | תגית | תפקיד |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.00 עד 0.02 | OL_1..3 | הגנות תרמיות | 0.07 | St_3 | הפעלת M3 |
| 0.04 | Stop | עצירה כללית | 100.00 עד 100.02 | M1..M3 | מגענים |
| 0.05 · 0.06 | St_1 · St_2 | הפעלת M1, M2 | W0.00 | Ready | כל ההגנות תקינות |
💡 רכזו את כל ההגנות והעצירה בשורה אחת שמדליקה את W0.00, ושימו את W0.00 בתחילת כל שורת מנוע.
רמה 3 · מתקדם · קו מסועים לחיצה על 0.01 מפעילה את מסוע 1, אחרי 5 שניות את מסוע 2, ואחרי 5 שניות נוספות את מסוע 3. חיישן אופטי (0.06) סופר קרטונים, ואחרי 5 קרטונים כל הקו נעצר. לחצן 0.07 מאפס את המונה. עצירה (0.00) או עומס יתר (0.05) עוצרים הכול.
שורה אחת של "המערכת עובדת" (W0.00) עם החזקה עצמית. כל מסוע מפעיל קוצב זמן, ודגל הסיום שלו מפעיל את המסוע הבא. דגל הסיום של המונה, כמגע סגור, שובר את ההחזקה של W0.00.
תרגלו הפעלה עוקבת בסימולטורים:
קו מסועים ומונה: fahed-lab.com/plc-omron/exp07_scada
תרגיל 6012: fahed-lab.com/plc-omron/ex6012_scada
9.6 סיכום
- הפעלה בסדר עולה: מגע פתוח של המנוע הקודם בטור ללחצן ההפעלה.
- עצירה בסדר יורד: מגע פתוח של המנוע הבא במקביל ללחצן העצירה.
- מגע של הקודם בטור ללחצן בלבד קובע מתי מותר להתחיל. מגע אחרי ענף ההחזקה גורם לעצירה משותפת.
- הגנה כללית נמצאת בכל השורות. הגנה של מנוע בודד נמצאת רק בשורה שלו.
- ביט "מוכן" אחד שמרכז את כל ההגנות מקצר ומפשט את הסולם.
- הפעלה עוקבת בזמן: כל מסוע מפעיל קוצב זמן שמפעיל את הבא.
- מונה שהגיע לסיום חוסם עד שמאפסים אותו.
מונחים
| מונח | באנגלית | הסבר קצר |
|---|---|---|
| הפעלה עוקבת | Sequential start | הפעלת מנועים בסדר קבוע |
| סדר עולה | Ascending order | מהראשון אל האחרון |
| סדר יורד | Descending order | מהאחרון אל הראשון |
| הגנה כללית | Global protection | תקלה שעוצרת את כל המערכת |
| חיישן אופטי | Photo sensor | חיישן שמזהה חפץ שחוסם קרן אור |
| מסוע | Conveyor | רצועה שמובילה מוצרים |
בדיקה עצמית
- איפה בשורה של M2 יושב המגע 100.00 בתרגיל 6005, ולמה דווקא שם?
- למה אי אפשר לעצור את M1 כל עוד M2 עובד?
- מה ההבדל בין עומס יתר ב-M1 לבין עומס יתר ב-M3 בתרגיל 6005?
- קו המסועים נעצר אחרי 5 קרטונים. למה הוא לא מתחיל שוב בלחיצה על הפעלה?
- ענו על שאלת הפתיחה של הפרק.
התשובות בסוף הפרק.
פתרונות תרגילי הפרק
רמה 1: משאבת שימון ומכונה
כאן המגע 100.00 נמצא אחרי ענף ההחזקה של המכונה, ולא רק בטור ללחצן. לכן כשמשאבת השימון נעצרת, המכונה נעצרת מיד. זה ההבדל מתרגיל 6005.
רמה 2: תרגיל 6012
בתרגיל 6012, כל מנוע דורש את הקודם כדי להתחיל, וכשהוא מתחיל, המגע הסגור שלו בשורה של הקודם מנתק אותו. כך בכל רגע עובד רק מנוע אחד, והסדר תמיד עולה.
רמה 3: קו מסועים עם מונה
W0.00 מחזיק את עצמו עד עצירה, עומס יתר, או סיום הספירה. המסועים נדלקים בשרשרת: כל מסוע מפעיל את קוצב הזמן של הבא. כשהמונה מגיע ל-0, C0000 שובר את ההחזקה וכל הקו נעצר. כדי להפעיל שוב צריך לאפס את המונה בלחצן 0.07, אחרת C0000 ממשיך לחסום.
תשובות לבדיקה העצמית
- בטור ללחצן ההפעלה של M2, בתוך הענף של ההפעלה ולא בענף ההחזקה. כך M2 יכול להתחיל רק כש-M1 עובד, אבל ממשיך לעבוד גם אם M1 נעצר.
- המגע הפתוח 100.01 מחובר במקביל ללחצן העצירה של M1. כל עוד M2 עובד, המגע סגור ועוקף את העצירה.
- OL_1 נמצא בכל השורות ועוצר את כל הקו. OL_3 נמצא רק בשורה של M3 ועוצר רק אותו.
- דגל הסיום C0000 נשאר דולק וחוסם את שורת המערכת. צריך לאפס את המונה בלחצן 0.07.
- החומר מגיע למסוע 2 שעוד לא עובד ונערם עליו. לכן מפעילים מהסוף להתחלה: קודם המסוע שמוציא את החומר. עוצרים בסדר ההפוך: קודם המסוע שמכניס חומר, כדי שהמסועים שאחריו יתרוקנו.