Folytatódik a kísérlet, melyben 0 műszaki tudással nekileselkedtem egy orchidea gondozásának ipari automatizált kivitelezéséhez PLC segítségével. Az előző részek tartalmából:

Az első részben a PLC bekötéséig jutottam el, megismerkedve minden szükséges vezetékkel, tápegységgel és a legfontosabb ki- és bemenetekkel.

A második részben pedig a PLC programozásáhzoz használt xLogic szoftvert fedeztem fel és készítettem el, majd töltöttem rá a PLC-re az első mini programomat.

Az alábbi bejegyzés az orchidea nevelés 3 legfontossabb pilléréből (hőmérséklet, fény, páratartalom) a hőmérséklettel fog foglalkozni, pontosabban a hőmérséklet mérésével. Az orchidea a 25-28 fokos időben érzi a legjobban magát, ugyanakkor egy helyiségen belül is ez könnyen változhat. Hogy biztosak legyünk benne, hogy megfelelő hőmérsékletet biztosítunk a növénynek, egy szenzor segítségével meg kell, hogy mérjük azt.

Új eszközök

  • A korábbi bejegyzésektől eltérően, most egy Rievtech PR – 23DC – PTDAI – RT – N Ethernet PLC-vel dolgoztam, amelynek oka, hogy ebbe a készülékbe 3 db PT100 hőfok érzékelő köthető közvetlenül

  • PT100 Ellenállás-hőmérő

Mi a Pt100 RTD (ellenállás-hőmérő)?

Pt100 RTD szenzor az ellenállás-változáson alapuló hőmérséklet-érzékelők egy fajtája, melyet széles körben alkalmaznak hőmérséklet mérésre. Számos RTD szenzor típus létezik, de a leggyakrabban a Pt100-al találkozunk, ami sokféle kivitelben, konstrukcióban készülhet, így alkalmassá válva mind az iparban, a tudományban vagy akár a hétköznapi életben történő felhasználásra.*

Hogyan működnek az ellenállás hőmérők?

Az ellenállás értéke – amit egy elektromos vezető a benne folyó árammal szemben mutat – függ annak hőmérsékletétől (lényegében az elektronok szétszóródásának és az atomrácsszerkezet vibrációjának mértékétől). Ennek az elméletnek az alapja, hogy a szabad elektronok a fémekben hullámként szabadon áramolhatnak, az áramlásukat csak a kristályrácsok szakaszossága módosítja. Az egyetlen bökkenő az anyag szennyezettsége és a kristályrácsokban lévő hiba, ami szintén elektron szétszóródást okoz, ami pedig ellenállás változással jár. Szerencsére ez a hatás nagymértékben hőmérséklet független, így nem okoz túl nagy problémát, de azért tisztában kell lennünk vele.*

Az összeszerelés

Elsőként áramtalanítottam a korábban üzembe helyezett PLC-t, és az első bejegyzés lépéseit követve bekötöttem helyére az újat. Amennyiben kiváncsi vagy a folyamatra lépéről-lépésre, ajánlom figyelmedbe a korábbi cikket ide kattintva.

A hőmérőből, amely egy hatalmas vasfejű kék kígyóra emlékeztet 3 db vezeték lógott ki, két piros és egy fehér. Az egyik piros vezetéket a PLC M1+ bemenetéhez csatlakoztattam. A másik piros vezetéket a Ic1 bemenethez, a fehéret pedig az M1- bemenethez.

A PT100-as után pár szó az új PLC-ről is:

Rievtech PR – 23DC – PTDAI – RT – N Ethernet PLC

Ez a készülék, ami elérhető a rievtech.hu webshopban ide kattintva, fel van szerelve webszerverrel, beépített MQTT-vel rendelkezik, bővíthető, 13 bemenetet találhatunk rajta ( 3 db PT100, 2 db analóg 0-10V, 4 db 0-10V / 0-20mA), valamint 10 darab kimenetet is, amik pedig a következők: 2 db tranzisztor PNP és 8 db relés. Ahogy korábban említettem közvetlenül köthetőek be a PT100-as ellenállás hőmérők, ezzel ideálisak minden olyan feladat kivitelezéséhez, amely során akár 3 különböző hőmérsékletet szükséges figyelnünk egyidejűleg.

A program

A programot ebben az esetben készen kaptam. Mivel új PLC-vel akadt dolgom, ezért ismét elsőként telepítettem az Usb driver 64 bit WINDOWS OP programot a rievtech.info oldalró teljesen ingyenesen, hogy a számítógép felismerje a PLC-t.

Ezt követően pedig az xLogic-ba belépve elsőként össze kellett párosítanom a programot a PLC-vel, amit a kommunikációs port ikonra kattintva lehet megtenni. A felugró kommunikációs konfiguráció ablakban a csatlakozás gombra kell kattintani és ha minden rendben, egy felugró ablak jelzi, hogy sikeres volt a párosítás. Ezt követően a csatlakozás a PLC-hez gombra kattintottam és további menüpontok váltak elérhetővé az eszköztárban. Többek között egyből a kommunikációs port-tól jobbra található PLC-ELC ikon, amire kattintva rátöltöttem a programot a PLC-re.

A program első funkció-blokk diagramja egy “High” elnevezésű mindig bekapcsolt állapotban lévő bit, ami után azokat az elemeket kötjük, amelyeknek folyamatosan futniuk kell. 

Ilyen például a B002 kijelző blokk, amely a PLC-n látható adatok folyamatos megjelenítéséért felel. Illetve a B005 blokk, ami funkciója egy kivonás amely során a cél értékből kivonjuk a hiszterézist.

A hőfokot a “AI001” analóg bemenet segétségével mérjük, ahova a PT100 érzékelő van kötve. (A szürke mezőre kattintva a felugró ablakban tudjuk állítani számformátumot. (1,4))

A “AF1” a beállítható cél hőfok. (A program futása közben az “OK” gombot szükséges 3 másodpercig nyomva tartaunk, ezt követően a le-fel nyilakkal tudjuk a paramétert állítani, majd pedig az “OK” gombbal jóváhagyni.)
AF1 – A kijelzőn beállított cél hőfok érték.
AF2 – A kijelzőn beállított hiszterézis érték.
AF3 – Számított beállított érték. (A cél értékből kivont hiszterézis érték.)
A “Q001” pedig a A PLC Q1 kimenetét jeleniti meg.

A program működése

Célunk, hogy megtudjuk, mi a jelenlegi hőmérséklet és hogyan aránylik a cél hőmérséklethez. Ezt a A B005 blokk egy kivonással adja meg számunka, amely során a cél értékből kivonjuk a hiszterézist.

A B001 blokk egy komparálás. A kimenet bekapcsolt állapotban van, amíg a bemenet (a mért hőfok) 0 és AF3 (cél – hiszterézis) között van. 

A B004 blok szintén egy komparálás. A kimenet bekapcsolt állapotban van, amíg a bemenet (a mért hőfok) AF1 (cél érték) és 3000 között van.

A B003 – RS tároló kiemenete – ami a fűtést szimbolizálja – pedig bekapcsol amennyiben a mért hőmérséklet a cél-hiszterézis alatt van és kikapcsol amennyiben a mért hőfok eléri a cél értéket.

Vegyünk egy példát: A cél érték 25,0 °C A hiszterézis: 2,0 °C A pillanatnyi hőfok 10,0 °C Ekkor bekapcsol a fűtés és elkezd melegedni az orhidea környezete. A mért hőfok eléri a 25,0 °C , ekkor a kiemenet és vele a fűtés kikapcsol. A kis tehetetlenséget követően elkezd az orhidea környezete lehűlni. Amennyiben lehül 23,0 °C-ra, ismét bekapcsol a kimenet, ami álltal ismét beindul a fűtés.

 

 

 

Hőfok: 26,5
Cél: 27
Histezis: 2
Kimenet:1

Milyennek találtad a folytatást? Van bármilyen kérdésed? Tedd fel kommentben, vagy csatlakozz a Rievtech Facebook csoportjához, ahol sok PLC szerelő osztja meg tudását és tapasztalatait egymással! 🙂 Nem szeretnél lemaradni a követkő részről? Iratkozz fel a hírlevélre és értesülj róla elsőként e-mail fiókodban!

*Forrás: http://www.tckft.hu/rtd-pt100-reference/rtd-pt100-data.html