Ας ξεκινήσουμε λοιπόν με το τι είναι οι είσοδοι και οι έξοδοι σε ένα PLC
Ο σκοπός των ψηφιακών
εισόδων είναι να ενημερώνουν
συνεχώς τη CPU (κεντρική μονάδα επεξεργασίας) του PLC για την κατάσταση του
συστήματος. Αν δηλαδή έχει ενεργοποιηθεί κάποια διεργασία ή αν ο χειριστής
ενεργοποίησε κάποιο διακόπτη. Αυτά τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω ηλεκτρικού
σήματος σε κλέμμες της συστοιχίας εισόδων,
επεξεργάζονται και αποθηκεύονται στη μνήμη αναπαράστασης
εισόδων.
Ο σκοπός των ψηφιακών
εξόδων είναι να λαμβάνουν τις
αποφάσεις της CPU και να τις μετατρέπουν σε εντολές προς το σύστημα. Αυτές οι
αποφάσεις βρίσκονται αποθηκευμένες στη μνήμη αναπαράστασης των εξόδων της CPU
και κατόπιν μορφοποιούνται σε ηλεκτρικά σήματα από τις μονάδες εξόδων. Οι μονάδες
εξόδων δουλεύουν σαν διακόπτες παίρνοντας ή όχι τάση από την υλοποίηση του
προγράμματος που εκτελεί η CPU. Όταν κλείσει ο διακόπτης το σήμα περνά προς το
υπόλοιπο σύστημα.
Οι αναλογικές
είσοδοι υλοποιούν παρόμοια
λειτουργία με τις μονάδες ψηφιακών εισόδων. Βέβαια σε αυτή τη περίπτωση μπορούν
να διαβαστούν συνεχείς τιμές τάσης. Αυτό σημαίνει ότι μια μονάδα αναλογικών
εισόδων αντιλαμβάνεται τις τιμές ενός αναλογικού σήματος π.χ. εύρους 0-10V και
τις αντιστοιχεί με ένα ακέραιο αριθμό από 0-255. Βέβαια πριν τις αναλογικές
εισόδους θα πρέπει να παρεμβάλλεται ένας μετατροπέας σήματος, ώστε το σήμα να
παίρνει αποδεκτές τιμές τάσης ή έντασης οι οποίες θα είναι κατανοητές από τη
μονάδα εισόδων.
Οι
αναλογικές έξοδοι
λειτουργούν κατά αντιστοιχία με τις μονάδες ψηφιακών εξόδων. Ο ρόλος τους είναι
να μετατρέψουν το δυαδικό αριθμητικό μέγεθος από τη CPU του λογικού ελεγκτή σε
σήμα αντίστοιχης τάσης ή έντασης ρεύματος, με σκοπό την απευθείας ενεργοποίηση
συνδεδεμένων μηχανών. Τα χαρακτηριστικά των αναλογικών εξόδων βρίσκονται σε
πλήρη αρμονία με αυτά των αναλογικών εισόδων μιας και εκτελούν την αντίστροφη
λειτουργία. Πάντα σε συνεργασία με το πρόγραμμα αυτοματισμού.
Ποια εξαρτήματα ενός αυτοματισμού θεωρούμε σαν εισόδους και
ποια σαν εξόδους και πως τα χαρακτηρίζουμε κατά τη μετατροπή ενός κυκλώματος
κλασσικού αυτοματισμού σε γλώσσα FBD;
ΕΙΣΟΔΟΙ: Είναι όλα τα εξαρτήματα
ενός αυτοματισμού που δίνουν εντολή. Τέτοια είναι τα μπουτόν, οι διακόπτες,
τερματικά και όλα τα αισθητήρια (οι βοηθητικές επαφές τους) όπως θερμικά,
φωτοκύτταρα, ανιχνευτές κίνησης κλπ.
Τις εισόδους τις χαρακτηρίζουμε με το γράμμα Ι και με ένα αύξοντα αριθμό
ανάλογα σε ποια είσοδο του PLC θα το βάλουμε, δηλαδή
Ι1, Ι2, Ι3…κοκ.
ΕΞΟΔΟΙ: Είναι
όλοι οι καταναλωτές. Τέτοιοι είναι τα ρελέ
ισχύος (τα πηνία τους), οι ενδεικτικές λυχνίες, οι σειρήνες , βαλβίδες
κλπ.
Τις εξόδους τις χαρακτηρίζουμε με το γράμμα Q ή Ο
και με ένα αύξοντα αριθμό ανάλογα σε ποια έξοδο του PLC θα το βάλουμε, δηλαδή Q1, Q2, Q3…κοκ.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Τα
βοηθητικά ρελέ που τα θεωρούμε
βοηθητικές μνήμες, δεν είναι υλικά που θα τα τοποθετήσουμε αυτούσια όπως στον
κλασσικό αυτοματισμό, αλλά περιέχονται μέσα στο PLC. To ίδιο συμβαίνει με τα
χρονικά και τα counter.
Δηλαδή θέλω να πω ότι για να δημιουργήσουμε έναν αυτοματισμό με PLC δεν θα αγοράσουμε
βοηθητικά ρελέ, χρονικά και counter. Όλα αυτά περιέχονται
μέσα στο PLC.
Έτσι τα βοηθητικά ρελέ είναι θέσεις μνήμης
στις οποίες αποθηκεύονται ενδιάμεσες λογικές καταστάσεις και πληροφορίες. Τα χαρακτηρίζουμε σαν Markers ή flags με το γράμμα Μ ή F και με ένα αύξοντα
αριθμό, δηλαδή Μ1, Μ2, Μ3 κοκ.
Τα χρονικά τα χαρακτηρίζουμε με το γράμμα Τ και με ένα αύξοντα αριθμό, δηλαδή
Τ1, Τ2, Τ3 κοκ.
Τα counters τα χαρακτηρίζουμε με το
γράμμα C και με ένα αύξοντα
αριθμό, δηλαδή C1, C2, C3 κοκ.
Ας μετατρέψουμε τα πρώτα μας κυκλώματα
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1
Στο παρακάτω κύκλωμα (σχήμα 1) έχουμε 3 διακόπτες σε σειρά S1, S2, S3 και
μια λάμπα, δηλαδή έχουμε 3 εισόδους (3 διακόπτες) και 1 έξοδο (λάμπα).
Χαρακτηρίζουμε τις εισόδους σαν Ι1, Ι2, Ι3 και την έξοδο σαν Q1
Η λάμπα θα ανάψει όταν και οι τρεις διακόπτες θα κλείσουν, δηλαδή το Q1 θα πάρει σήμα 1 όταν
και οι τρεις διακόπτες δώσουν σήμα 1.
Όταν έχουμε τέτοια στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά τότε τα βάζουμε σαν εισόδους
σε μια πύλη AND (3 διακόπτες) και την
έξοδο της πύλης την οδηγούμε στην έξοδο του κυκλώματος (λάμπα) όπως φαίνεται
στο παρακάτω σχήμα 1. Παρατηρείστε ότι η μετατροπή του κυκλώματος σε γλώσσα FBD είναι η ίδια είτε οι διακόπτες στο αρχικό κύκλωμα είναι κλειστοί είτε είναι ανοικτοί (σχήματα 1α και 1β).
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2
Στο παρακάτω κύκλωμα (σχήμα 2) έχουμε 3
διακόπτες παράλληλα S1, S2, S3 και
μια λάμπα, δηλαδή έχουμε 3 εισόδους (3 διακόπτες) και 1 έξοδο (λάμπα).
Χαρακτηρίζουμε τις εισόδους σαν Ι1, Ι2, Ι3 και την έξοδο σαν Q1
Η λάμπα θα ανάψει όταν ένας (τουλάχιστον) οποιοσδήποτε από τους τρεις διακόπτες
θα κλείσει , δηλαδή το Q1 θα πάρει σήμα 1 όταν
ένας (τουλάχιστον) οποιοσδήποτε από τους τρεις διακόπτες δώσει σήμα
1.
Όταν έχουμε τέτοια στοιχεία συνδεδεμένα παράλληλα τότε τα βάζουμε σαν εισόδους
σε μια πύλη OR (3 διακόπτες) και την
έξοδο της πύλης την οδηγούμε στην έξοδο του κυκλώματος (λάμπα) όπως φαίνεται
στο παρακάτω σχήμα 2.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3
Στο παρακάτω κύκλωμα (σχήμα 3) έχουμε 2 διακόπτες σε σειρά S1, S2 και
αυτοί είναι παράλληλα συνδεδεμένοι με ένα άλλο διακόπτη S3, καθώς και μια λάμπα, δηλαδή έχουμε 3 εισόδους
(3 διακόπτες) και 1 έξοδο (λάμπα).
Ένας
κανόνας που θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας είναι ότι σε κάθε κλάδο του
κυκλώματος αρχίζουμε (ΑΝ ΜΠΟΡΟΥΜΕ) από τα στοιχεία που είναι συνδεδεμένα
παράλληλα βάζοντάς τα σε μια πύλη OR. Σε αυτό το παράδειγμα δεν μπορούμε.
Χαρακτηρίζουμε τις εισόδους σαν Ι1, Ι2, Ι3 και την έξοδο σαν Q1.
Η λάμπα θα ανάψει όταν και οι δύο διακόπτες
S1 και S2 θα κλείσουν ή όταν
κλείσει μόνο ο διακόπτης S3.
Σε αυτή την περίπτωση θα πάρουμε μια πύλη AND με
εισόδους τους δύο διακόπτες S1, S2 που είναι συνδεδεμένοι
σε σειρά.
Στη συνέχεια θα πάρουμε μια πύλη OR με
εισόδους την έξοδο της AND
και το διακόπτη S3. Η έξοδος της OR θα δώσει στο Q1 όπως φαίνεται στο
παρακάτω σχήμα 3.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4
Στο παρακάτω κύκλωμα (σχήμα 4) έχουμε 2 διακόπτες παράλληλα S1, S2 και
αυτοί είναι σε σειρά συνδεδεμένοι με ένα άλλο διακόπτη S3, καθώς και μια λάμπα, δηλαδή έχουμε 3 εισόδους
(3 διακόπτες) και 1 έξοδο (λάμπα).
Θυμίζω
τον κανόνα που θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας είναι ότι σε κάθε κλάδο του
κυκλώματος αρχίζουμε (ΑΝ ΜΠΟΡΟΥΜΕ) από τα στοιχεία που είναι συνδεδεμένα
παράλληλα βάζοντάς τα σε μια πύλη OR. Σε αυτό το παράδειγμα μπορούμε.
Χαρακτηρίζουμε τις εισόδους σαν Ι1, Ι2, Ι3 και την έξοδο σαν Q1
Η λάμπα θα ανάψει όταν ένας από τους δύο διακόπτες S1 και S2 θα κλείσει και μαζί με
την προηγούμενη συνθήκη όταν κλείσει και ο διακόπτης S3.
Σε αυτή την περίπτωση θα πάρουμε μια πύλη OR με εισόδους τους δύο διακόπτες S1, S2 που είναι συνδεδεμένοι
παράλληλα.
Στη συνέχεια θα πάρουμε μια πύλη AND με
εισόδους την έξοδο της OR και το διακόπτη S3. H έξοδος της AND θα δώσει στο Q1 όπως φαίνεται στο
παρακάτω σχήμα 4.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 5
Μετά από αυτά ας προχωρήσουμε στο παρακάτω ολοκληρωμένο κύκλωμα ενός απλού
αυτόματου κινητήρα με start-stop. Δεν έχουμε βάλει το θερμικό και θα δούμε μετά και αυτή την
περίπτωση. Το κύκλωμα αποτελείται από ένα κλάδο (σχήμα 5)
Έχω δύο εισόδους, τα μπουτόν stop S1 και start S2 και τις οποίες
χαρακτηρίζω σαν Ι1 και Ι2 αντίστοιχα και επίσης μια έξοδο, το πηνίο του ρελέ ισχύος Κ1Μ που την
χαρακτηρίζω σαν Q1.
Εκτός από αυτά βλέπω ότι έχω και μια βοηθητική επαφή (13-14) του ρελέ ισχύος την οποία θα
πρέπει να χαρακτηρίσω και αυτή.
Όλες τις βοηθητικές επαφές που ανήκουν σε ένα ρελέ
ισχύος ή χρονικό ή βοηθητικό ρελέ τις χαρακτηρίζω όπως
ακριβώς έχω χαρακτηρίσει και τα ίδια τα ρελέ
ισχύος, χρονικά, βοηθητικά ρελέ.
Δηλαδή επειδή το ρελέ ισχύος Κ1Μ το έχω
χαρακτηρίσει σαν Q1, τότε και τη βοηθητική
του επαφή θα τη χαρακτηρίσω σαν Q1.
Οπότε ας προχωρήσουμε στη μετατροπή του κυκλώματος σε γλώσσα FBD.
Θυμίζω
τον κανόνα που θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας είναι ότι σε κάθε κλάδο του
κυκλώματος αρχίζουμε (ΑΝ ΜΠΟΡΟΥΜΕ) από τα στοιχεία που είναι συνδεδεμένα
παράλληλα βάζοντάς τα σε μια πύλη OR.
Δηλαδή στο κύκλωμά μας ξεκινάμε από τα δύο παράλληλα στοιχεία τα οποία είναι το
μπουτόν start και η βοηθητική επαφή
13-14 του ρελέ ισχύος Κ1Μ.
Παίρνω λοιπόν μια πύλη OR με εισόδους Ι2 (start) και Q1 (βοηθητική επαφή
13-14).
Στη συνέχεια παίρνω μια πύλη AND με εισόδους το Ι1 (stop) και την έξοδο της
πύλης OR. H έξοδος της AND θα δώσει στο Q1 (πηνίο ρελέ ισχύος Κ1Μ).
H μετατροπή σε γλώσσα FBD με τη βοήθεια ενός προγράμματος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 6
Στο προηγούμενο κύκλωμα του σχήματος 5
ας προσθέσουμε και μια ενδεικτική λυχνία Λ1 που θα ανάβει όταν δουλεύει ο
κινητήρας, δηλαδή όταν οπλίζει το ρελέ ισχύος Κ1Μ, την οποία θα χαρακτηρίσω σαν έξοδο Q2
(σχήμα 6).
Σε αυτή την περίπτωση αφού κάνω ακριβώς ότι έκανα στο προηγούμενο κύκλωμα, η
έξοδος της τελικής πύλης AND θα δώσει εκτός από το Q1 (πηνίο ρελέ ισχύος Κ1Μ) KAI στο Q2 (ενδεικτική λυχνία
Λ1). Δηλαδή το πηνίο Q1 και η ενδεικτική
λυχνία Q2 ενεργοποιούνται
ταυτόχρονα.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 7
Στο προηγούμενο κύκλωμα του σχήματος 6 ας προσθέσουμε ακόμα μια ενδεικτική
λυχνία Λ2 (την οποία θα χαρακτηρίσω σαν Q3) που θα ανάβει όταν δεν δουλεύει ο κινητήρας
και θα σβήνει όταν δουλεύει, μέσω μιας κλειστής βοηθητικής επαφής (21-22) του ρελέ ισχύος
Κ1Μ την οποία χαρακτηρίζω και αυτή σαν Q1 μιας και ανήκει στο ρελέ Κ1Μ
(σχήμα 7).
Σε
αυτή την περίπτωση το κύκλωμά μου αποτελείται από δύο κλάδους (σχήμα 7).
Ο πρώτος κλάδος περιέχει το προηγούμενο κύκλωμα που περιλαμβάνει το μπουτόν stop, το μπουτόν start, την ανοικτή βοηθητική
επαφή 13-14, το πηνίο του ρελέ ισχύος Κ1Μ και την
ενδεικτική λυχνία Λ1.
Ο δεύτερος κλάδος περιλαμβάνει την κλειστή βοηθητική επαφή 21-22 και την
ενδεικτική λυχνία Λ2.
Για
τον πρώτο κλάδο κάνω ακριβώς τα ίδια με το προηγούμενο παράδειγμα.
Για τον δεύτερο κλάδο δεν χρειάζομαι καμιά πύλη γιατί δεν έχω στοιχεία
συνδεδεμένα σε σειρά ή παράλληλα. Έχω μόνο το Q1
(κλειστή βοηθητική επαφή 21-22) που
δίνει απευθείας στο Q3 (ενδεικτική λυχνία
Λ2)
ΠΡΟΣΟΧΗ:
Σε αυτή την περίπτωση έχω δύο βοηθητικές επαφές, μια ανοικτή (13-14) και μια
κλειστή (21-22) που ανήκουν στο ίδιο ρελέ ισχύος Κ1Μ και τις οποίες και τις δύο τις έχω
χαρακτηρίσει σαν Q1.
Επειδή
όμως το πρόγραμμα σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να ξεχωρίζει ποια βοηθητική
επαφή είναι ανοικτή και ποια κλειστή υπάρχει ο παρακάτω κανόνας:
Σε ένα ρελέ που
έχει ανοικτές και κλειστές επαφές και το οποίο έχω χαρακτηρίσει σαν Q1, τις
ανοικτές επαφές τις χαρακτηρίζω σαν Q1 και τις κλειστές σαν Q1(NOT).
Στο
παράδειγμά μας δηλαδή, στο δεύτερο κλάδο η
Q1 (κλειστή βοηθητική
επαφή 21-22) θα δώσει στο Q3 (ενδεικτική λυχνία Λ2)
αφού προηγουμένως περάσει από μια πύλη NOT όπως
φαίνεται στο παρακάτω σχήμα 7.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 8
Στο κύκλωμα του σχήματος 5 (παράδειγμα 5) του απλού αυτόματου διακόπτη ενός
κινητήρα ας προσθέσουμε και το θερμικό που λέγαμε το οποίο έχει δύο βοηθητικές
επαφές. Μια κλειστή (95-96) που είναι πριν το μπουτόν stop και μια ανοικτή (97-98) που δίνει σε μια ενδεικτική λυχνία Λ1 που
ανάβει όταν πέσει το θερμικό (σχήμα 8).
Σε
αυτή την περίπτωση θα συνδέσω σαν είσοδο στο PLC την
ανοικτή επαφή (97-98), ενώ την κλειστή (95-96) θα τη συνδέσω στη
φάση που τροφοδοτεί τις εξόδους του PLC. ‘Ετσι εξασφαλίζουμε και
μηχανική διακοπή των εξόδων σε περίπτωση που π.χ κολλήσει το ρελέ
εξόδου Q1 του PLC.
Σε αυτή την περίπτωση όπως και στην προηγούμενη παρόλο που πρόκειται για είσοδο
(επαφές θερμικού ) και όχι για έξοδο (βοηθητικές επαφές ρελέ), επειδή το πρόγραμμα
θα πρέπει να καταλάβει τη διαφορά των δύο επαφών του θερμικού, θα πρέπει τη μια
να τη θεωρήσω σαν Ι3 και την άλλη σαν Ι3(ΝΟΤ). Συνήθως (όχι αναγκαία) παίρνω
σαν Ι3 την κλειστή και σαν Ι3(ΝΟΤ) την ανοικτή.
ΠΡΟΣΟΧΗ:
Τα μπουτόν start και stop παρόλο
που είναι το ένα ανοικτής και το άλλο κλειστής επαφής, επειδή είναι διαφορετικά
εξαρτήματα δεν ακολουθούν τον παραπάνω κανόνα.

Τα προηγούμενα ισχύουν και για οποιοδήποτε διακόπτη διπλής
επαφής (σχήμα 9).
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 9
Ας δούμε και τα σύμβολα που χρησιμοποιούμε για τα χρονικά στη γλώσσα FBD (σχήμα
10).
Τα
παραπάνω ισχύουν για όλα τα είδη των χρονικών.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 10
Αν καταλάβατε τα παραπάνω μπορείτε να μετατρέψετε σε γλώσσα FBD το 90%
των κλασσικών κυκλωμάτων αυτοματισμού. Ας δούμε ένα παράδειγμα που περιέχει
αρκετούς από τους παραπάνω κανόνες (σχήμα 11).
Στην συγκεκριμένη εφαρμογή
ζητείται να σχεδιαστεί να μετατραπεί
σε γλώσσα FBD το βοηθητικό κύκλωμα
τεσσάρων κινητήρων που ελέγχονται από τους ηλεκτρονόμους Κ1Μ, Κ2Μ, Κ3Μ και Κ4Μ
οι οποίοι θα πρέπει να λειτουργούν κάτω από τις εξής συνθήκες :
Ο καθένας θα έχει δικό του START, STOP, θερμικό.
Σε περίπτωση που ενεργοποιηθεί ένα θερμικό να σταματούν και οι τέσσερις κινητήρες..
Ο Κ2Μ ξεκινά και αυτόματα 30 sec μετά την ενεργοποίηση του Κ1Μ.
Για να ξεκινήσει Κ3Μ θα πρέπει να λειτουργεί και ο Κ1Μ και ο Κ2Μ. Στην περίπτωση που δουλεύουν οι Κ1Μ,Κ2Μ και Κ4Μ και πατήσω να ξεκινήσει ο Κ3Μ τότε ο Κ4Μ θα σταματήσει.
Για να ξεκινήσει ο Κ4Μ θα πρέπει να λειτουργεί είτε ο Κ1Μ είτε ο Κ2Μ, και ο Κ3Μ να μην δουλεύει
Στη μετατροπή βέβαια, η παραπάνω εξήγηση της λειτουργίας του κυκλώματος δεν έχει καμία σημασία.

Αυτό
που μας ενδιαφέρει είναι να χαρακτηρίσουμε τις εισόδους και τις εξόδους του
κυκλώματος. Έχουμε λοιπόν:
ΕΙΣΟΔΟΙ
Ι1: θερμικό F1
Ι2: θερμικό
F2
Ι3: θερμικό
F3
Ι4: θερμικό
F4
Ι5: stop S1
Ι6: stop S2
Ι7: stop S3
Ι8: stop S4
I9: start S5
I10: start
S6
I11: start
S7
I12: start
S8
ΕΞΟΔΟΙ
Q1: ρελέ ισχύος Κ1Μ
Q2: ρελέ ισχύος Κ2Μ
Q3: ρελέ ισχύος Κ3Μ
Q4: ρελέ ισχύος Κ4Μ
Επίσης
έχουμε
Μ1: βοηθητικό ρελέ Κ1Α
Μ2: βοηθητικό ρελέ Κ2Α
Τ1: χρονικό ρελέ Κ1Τ
Τις
βοηθητικές επαφές των ρελέ ισχύος, βοηθητικών ρελέ και χρονικού τις χαρακτηρίζω όπως έχω
χαρακτηρίσει τα πηνία τους. Όλα αυτά φαίνονται στο σχήμα 12.

Ξεκινάω
λοιπόν να μετατρέπω κάθε κλάδο του κυκλώματος σε γλώσσα FBD. Θα παρατηρήσω ότι
υπάρχουν 6 κλάδοι και τα θερμικά F1, F2, F3, F4 είναι
το κοινό σημείο για κάθε κλάδο. Για το λόγο αυτό θα πρέπει να τα υπολογίζω το
ίδιο σε κάθε κλάδο ξεχωριστά. Ένα καλό tip σε
αυτές τις περιπτώσεις στις οποίες ένα κομμάτι του κυκλώματος είναι κοινό σε
αρκετούς κλάδους είναι αυτό: Μπορούμε αφού αναλύσουμε με πύλες το συγκεκριμένο
κομμάτι, το αποτέλεσμα να το οδηγήσουμε σε μια flag M (μια
ενδιάμεση μνήμη). Αυτό μας βοηθάει σε
μεγάλα προγράμματα να χρησιμοποιούμε το αποτέλεσμα του κοινού κομματιού του
κυκλώματος εύκολα και γρήγορα. Aς δούμε στο παράδειγμά
μας.
Τα θερμικά είναι σε σειρά οπότε θα πάρω μια πύλη AND και θα
τα βάλω σαν εισόδους. Την έξοδο της AND θα την
οδηγήσω λοιπόν σε μια flag
M3 {Μ3 γιατί ήδη στο
κύκλωμά μου έχω χαρακτηρίσει τα βοηθητικά ρελέ σαν
Μ1 και Μ2 (σχήμα 13)}.

Συνεχίζουμε τώρα ξεχωριστά για κάθε κλάδο θυμίζοντας ότι
ξεκινάμε (αν μπορούμε) από τα παράλληλα στοιχεία του κυκλώματος.
Στον 1o κλάδο
(σχήμα 14) έχουμε παράλληλα τα Ι9 (μπουτόν start S5) και Q1 (ΝΟ βοηθητική επαφή του
Κ1Μ). Άρα τα βάζουμε σαν εισόδους σε μια πύλη OR.
Στη συνέχεια έχουμε σε
σειρά την έξοδο της Μ3 ( όλα τα θερμικά), το Ι5 (μπουτόν stop S1) και την έξοδο της προηγούμενης OR.
Αυτά λοιπόν τα οδηγούμε
σαν εισόδους σε μια πύλη AND.
Η έξοδος της AND θα δώσει στο Q1 (πηνίο ρελέ ισχύος Κ1Μ) και στο Τ1
(χρονικό ρελέ Κ1Τ).
Με το
ίδιο σκεπτικό μετατρέπουμε και το 2o κλάδο (σχήμα 15).
Στο 3o κλάδο (σχήμα 16) δεν
έχουμε αυτούσια (μόνα τους) παράλληλα στοιχεία. Έχουμε τα Ι11, Q1, Q2 σε σειρά τα οποία θα τα
οδηγήσουμε σαν εισόδους σε μια πύλη AND.
Έχουμε τα Q3 και Μ1 σε σειρά τα οποία
και αυτά θα τα οδηγήσουμε σαν εισόδους σε μια άλλη πύλη AND. Προσοχή όμως εδώ. Η Μ1
είναι NC επαφή και θα πρέπει πριν
την οδηγήσω στη πύλη AND
να την περάσω πρώτα από
μια πύλη NOT.
Τώρα πια έχω παράλληλα τα αποτελέσματα των δύο προηγούμενων πυλών AND. Έτσι λοιπόν τις εξόδους
των δύο AND θα τις οδηγήσω σαν
εισόδους σε μια πύλη OR.
Τέλος θα βάλω σε μια άλλη τρίτη AND εισόδους τα Μ3, Ι7 και
την έξοδο της OR.
Tην τελική έξοδο αυτής
της AND θα τη στείλω στο Q3.

Στο 4o κλάδο (σχήμα 17) ξεκινάμε
όπως έχουμε πει από τα παράλληλα στοιχεία
Q1 και Q2 βάζοντάς τα σαν εισόδους
σε μια πύλη OR.
Στη συνέχεια σε μια πύλη
AND βάζουμε εισόδους το Ι12 και την έξοδο της προηγούμενης OR.
Σε μια AND βάζουμε εισόδους τα Q4 και M2 προσέχοντας το M2 να το περάσουμε πρώτα
από μια πύλη NOT γιατί είναι NC επαφή.
ΣΕ μια OR βάζουμε εισόδους τις
εξόδους των δύο προηγούμενων πυλών AND
Τέλος σε μια νέα AND
βάζουμε εισόδους τα Μ3,
Ι8 και την έξοδο της προηγούμενης OR. Την
έξοδο της τελικής AND
τη στέλνω στο Q4.
Στο 5o κλάδο (σχήμα 18) τα
πράγματα είναι απλά μιας και έχουμε στοιχεία μόνο σε σειρά οπότε σε μια πύλη AND βάζουμε εισόδους τα Μ3, Q1, Q2, Q4 προσέχοντας τα Q1, Q2, Q4 να τα περάσουμε πρώτα
από μια πύλη NOT γιατί είναι NC επαφές. Την έξοδο της AND την στέλνουμε στο Μ1.
Στο 6o κλάδο (σχήμα 19) τα
πράγματα είναι εξίσου απλά μιας και έχουμε στοιχεία μόνο σε σειρά οπότε σε μια
πύλη AND βάζουμε εισόδους τα Μ3, Q1, Q3 προσέχοντας τα Q1, Q3 να τα περάσουμε πρώτα
από μια πύλη NOT γιατί είναι NC επαφές. Την έξοδο της AND την στέλνουμε στο Μ2.
Η ολοκληρωμένη μετατροπή όλου του κυκλώματος με τη βοήθεια ενός προγράμματος φαίνεται στο επόμενο σχήμα:
Ας δούμε και δυο περιπτώσεις πολύπλοκων
κυκλωμάτων
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 11
Στο
παράδειγμα του σχήματος 20 το κύκλωμα μπορεί να αναλυθεί σε δύο επιμέρους
τμήματα .
Η
μετατροπή τώρα των δύο επιμέρους κυκλωμάτων είναι νομίζω εύκολη και μπορεί να
την κάνει ο καθένας.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
12
Μια
τέτοια όπως του προηγούμενου παραδείγματος 11 κλασσική περίπτωση πολύπλοκου
κυκλώματος είναι ο διακόπτης αστέρα-τριγώνου
που βλέπετε στο σχήμα 21 και το οποίο αποτελείται
από 6 κλάδους (1ος
κλάδος καταλήγει στο ρελέ του αστέρα, 2ος
κλάδος στο χρονικό, 3ος κλάδος στο γενικό ρελέ, 4ος
κλάδος στο ρελέ του τριγώνου, 5ος
κλάδος στο λαμπάκι λειτουργίας και 6ος κλάδος στο λαμπάκι
πτώσης θερμικού).
Χαρακτηρίζουμε
τις εισόδους-εξόδους όπως ξέρουμε(σχήμα 22).
Στο
σχήμα 23 το τμήμα 1 του κυκλώματος είναι
κοινό για τα τμήματα 2 και 3 (δηλαδή το τμήμα 1 είναι κοινό για τους κλάδους 1
έως 5).
Αγνοούμε
το τμήμα 3 και προχωράμε στη μετατροπή του κυκλώματος σε γλώσσα FBD.
Αγνοούμε
τώρα το τμήμα 2 και συνεχίζουμε στη μετατροπή του κυκλώματος σε γλώσσα FBD.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 13
Μια άλλη πολύπλοκη συνδεσμολογία είναι αυτή του σχήματος 24 που λέγεται
συνδεσμολογία γέφυρας και στην οποία κάνουμε απλοποίηση του κυκλώματος. Μετά την απλοποίηση
είναι και σε αυτό εύκολη η μετατροπή σε γλώσσα FBD.
Στα προηγούμενα ασχοληθήκαμε με τη μετατροπή κυκλωμάτων που περιείχαν ψηφιακές εισόδους και εξόδους, δηλαδή εισόδους και εξόδους που παίρνουν τιμή ‘’0’’ ή ‘’1’’.
Τα PlC όμως μπορούν να καλύψουν πλήρως και τα συστήματα αυτόματου ελέγχου, όπως είναι οι αναλογικοί έλεγχοι θερμοκρασίας, πίεσης, στροφών κινητήρων κ.λ.π. Αυτό γίνεται με τη δυνατότητα των PLC να δέχονται και να επεξεργάζονται αναλογικές εισόδους, όπως και να παρέχουν αναλογικές εξόδους. Το PLC μετατρέπει τις αναλογικές τιμές των εισόδων σε ψηφιακές τιμές και στη συνέχεια επεξεργάζεται τις τιμές αυτές αξιοποιώντας τις δυνατότητες για επεξεργασία ψηφιακών αριθμών όπως είδαμε.
Άρθρο του καθηγητή Τάσου Αντωνάκη-Ηλεκτρολόγου Μηχανικού ΤΕ-Εκπαιδευτικού 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ...Δημοσιεύθηκε στην εφημερίδα Εγκαταστάτης