Rozwiązanie krok po kroku: Modernizacja i programowanie napędu

Zawór czasowy opóźniający (tabela 1: 3/2 NC, nastawa 0-10 s) wstawia się w przewód między wyjściem 2 zaworu 2V1 a przyłączem siłownika 2A1. Przewód, który szedł z 2V1 prosto do siłownika, odłącza się od siłownika i wpina do przyłącza 1 zaworu czasowego (wejście zasilające i jednocześnie sterowanie - zawór ma wewnętrzny dławik i zbiorniczek). Z przyłącza 2 krótki nowy przewód idzie do siłownika 2A1. Przyłącze 3 to odpowietrzenie (tłumik).

Jak to działa: po załączeniu Y3 powietrze z 2V1 napełnia przez dławik zbiorniczek zaworu czasowego; gdy ciśnienie w nim przełączy zawór (po czasie ustawionym pokrętłem), przyłącze 1 łączy się z 2 i tłoczysko 2A1 się wysuwa. Po wyłączeniu Y3 zbiorniczek opróżnia się szybko przez zawór zwrotny, zawór czasowy wraca sprężyną i siłownik odpowietrza się przez przyłącze 3 - tłoczysko wraca bez opóźnienia.

Prace przy pneumatyce wykonuje się przy zamkniętym zaworze odcinającym i wyłączonym zasilaniu.

Schemat zaczyna się od źródła sprężonego powietrza (kółko z trójkątem) i zespołu przygotowania powietrza z tabeli 1: zawór odcinający, filtr (romb z kreską), zawór redukcyjny (prostokąt ze strzałką i sprężyną) i manometr (kółko ze strzałką). Klucz przyjmuje symbol pełny albo uproszczony.

⚠️ Rozbieżność w arkuszu: w tabeli 1 oznaczenie zespołu wydrukowano jako „OZ1” (litera O). Na schemacie wpisane jest 0Z1 (cyfra zero - numer grupy zasilania, jak 1V1 i 2V1); klucz nie ocenia samej pisowni.

1V1 to zawór rozdzielający 5/2: dwa położenia (dwa kwadraty), pięć przyłączy (1 - zasilanie, 2 i 4 - wyjścia do siłownika, 3 i 5 - odpowietrzenia). Bistabilny, więc z obu stron cewka - Y1 i Y2 - i bez sprężyny: zawór zostaje w ostatnio przełączonym położeniu. Zasilanie bierze wprost z zespołu 0Z1.

Siłownik 1A1: dwustronnego działania (dwa przyłącza), jednostronne tłoczysko, dwustronna regulowana amortyzacja (prostokąciki przy obu końcach tłoka ze skośną strzałką regulacji) i magnetyczna sygnalizacja położenia tłoka.

Zawory dławiąco-zwrotne dławią na wylocie: zawór zwrotny przepuszcza swobodnie powietrze płynące do siłownika, a wypływające musi przejść przez dławik. Wsuw spowalnia dławienie powietrza uchodzącego z komory tłokowej - dlatego 1V2 stoi przy komorze tłokowej, a 1V3 (spowalnia wysuw) przy komorze tłoczyskowej.

Komorę tłokową łączy się z wyjściem 4, a tłoczyskową z wyjściem 2 zaworu 1V1. W narysowanym położeniu zasilone jest wyjście 2, więc po podaniu powietrza tłoczysko zostaje wsunięte - tego wymaga kryterium R.1.1.

2V1: zawór 3/2 normalnie zamknięty - w położeniu spoczynkowym (od strony sprężyny) zasilanie 1 jest zamknięte, a wyjście 2 połączone z odpowietrzeniem 3. Monostabilny: z jednej strony cewka Y3, z drugiej sprężyna zwrotna.

2A1 - siłownik jednostronnego działania pchający: jedno przyłącze (komora tłokowa), sprężyna zwrotna po stronie tłoczyska, magnes na tłoku. Nad siłownikami zaznacza się położenia czujników: B1 przy wsuniętym 1A1 i B2 przy wsuniętym 2A1 - te dwa sprawdza klucz. Łączniki S3 i S4 (pozycje wysunięte) dopisuje się tak samo, kreską przerywaną.

Nowy element 2V2 rysuje się w przewodzie między wyjściem 2 zaworu 2V1 a siłownikiem 2A1. Symbol zaworu czasowego opóźniającego to zespół w ramce kreskowo-kropkowej: zawór 3/2 NC sterowany pneumatycznie ze sprężyną, a w linii sterującej dławik zwrotny i zbiornik (to one dają opóźnienie). Sterowanie bierze się z przewodu wejściowego, linią przerywaną.

W położeniu spoczynkowym 2V1 i 2V2 łączą siłownik z odpowietrzeniem, więc tłoczysko 2A1 zostaje wsunięte - to kryterium R.1.2.

Pomiary rezystancji wykonuje się omomierzem przy wyłączonym zasilaniu - przewody nie mogą być pod napięciem, inaczej odczyt nie ma sensu, a miernik może się uszkodzić. Końcówki pomiarowe przykłada się do dwóch punktów z kolumny „Punkty pomiarowe”, np. zacisku 1 listwy XP1 i zacisku 3 przycisku S1. Połączenie ciągłe daje wynik bliski zera - w tabeli wpisuje się odczyt miernika (zwykle ułamek oma, tu zapisany jako „≈ 0”) i jednostkę Ω, a X w kolumnie „prawidłowe”.

Przewody od zacisków XI3:1 i XI3:2 (wejścia I1 i I2 sterownika) do przycisków S1 i S2 mają ciągłość - „≈ 0” Ω i „prawidłowe”.

Przewód XZ2:5 - H1:X2 i mostek H1:X2 - H2:X2 (wspólny powrót lampek do 0 V) mają ciągłość - „prawidłowe”.

Między zaciskiem 4 listwy XZ2 (0 V) a zaciskiem A2 cewki Y1 miernik pokazuje przekroczenie zakresu („OL” albo „1” po lewej) - przewód jest przerwany. W tabeli: ∞ Ω i X w kolumnie „nieprawidłowe”. Bez tego przewodu cewka Y1 nie ma powrotu do 0 V - zawór 1V1 nie przełączy się na wysuw i 1A1 nie ruszy po S1.

Przewody XZ2:3 - Y2:A2 i XZ2:2 - Y3:A2 mają ciągłość - wartości bliskie zera, „prawidłowe”. Mierzy się sam przewód (od zacisku listwy do zacisku cewki), a nie cewkę.

Drugie przerwane połączenie to przewód od wyjścia 1 sterownika (zacisk XQ4:1) do zacisku X1 lampki H1: ∞ Ω, „nieprawidłowe”. Bez niego zielona lampka PRACA nie zapali się, choć sterownik załączy wyjście.

Przewody od wyjść 2-5 sterownika (XQ4:2 do XQ4:5) do lampki H2 i zacisków A1 cewek Y1, Y2, Y3 mają ciągłość - wartości bliskie zera i ocena „prawidłowe”.

Oba przerwane połączenia (XZ2:4 - Y1:A2 i XQ4:1 - H1:X1) naprawia się przy wyłączonym zasilaniu elektrycznym i zamkniętym powietrzu. Uszkodzony przewód wymienia się na nowy o długości dobranej do trasy, na oba końce zaciska się końcówki tulejkowe praską i dokręca zaciski wkrętakiem o dopasowanej końcówce. Po naprawie pomiar się powtarza - miernik ma pokazać ciągłość.

Ostatnia kolumna tabeli dotyczy oceny po naprawie: przy dwóch połączeniach, które były nieprawidłowe i zostały naprawione, wpisuje się X. Przy pozostałych wierszach kolumna zostaje pusta.

Przed pierwszym podaniem powietrza sprawdza się montaż: każdy przewód pneumatyczny pociąga się delikatnie przy złączce, tak samo siłowniki, zawór czasowy i czujniki - nic nie może się przesuwać. Przewody mają długość dopasowaną do trasy - nie są naprężone ani nie tworzą długich pętli. Potem zgłasza się zamiar włączenia powietrza (podniesienie ręki), po zgodzie otwiera zawór odcinający i ustawia reduktorem zespołu 0Z1 0,5 MPa (5 barów) na manometrze, a pokrętło blokuje. Tak samo przed włączeniem zasilania elektrycznego - zgłoszenie i zgoda egzaminatora.

Przez cały czas pracy obowiązują zasady BHP: środki ochrony ze stanowiska, ręce z dala od tłoczysk przy pracującym napędzie, zmiany w połączeniach tylko po wyłączeniu zasilania i powietrza.

W LOGO!Soft: Plik > Nowy > Schemat połączeń, sterownik 0BA8 (LOGO! 8). W oknie ustawień (karta Nazwy I/O) każde wejście i wyjście dostaje opis z rysunku 1: I1 - S1 START, I2 - S2 STOP, I3 - B1 (1A1 wsunięty), I4 - B2 (2A1 wsunięty), I5 - S3 (1A1 wysunięty), I6 - S4 (2A1 wysunięty), Q1 - H1 PRACA, Q2 - H2 CYKL 2A1, Q3 - Y1 wysuw 1A1, Q4 - Y2 wsuw 1A1, Q5 - Y3 wysuw 2A1. Opisy widać potem przy blokach.

Z drzewa Stałe > Konektory > Wejście przeciąga się cztery pierwsze wejścia i bramkę AND B001. B001 to tranzycja z kroku 0 do kroku 1 w SFC: S1 ∧ S̄2 ∧ B1 ∧ B2. Tranzycje w arkuszu są zapisane w logice działania (S̄2 = przycisk niewciśnięty), a S2 ma styk NC - niewciśnięty daje na I2 jedynkę, więc I2 wchodzi do bramki bez negacji.

Krok 1 ma akcję S H1, a krok 0 - R H1: lampka świeci od startu do powrotu do kroku 0. To pamięta przekaźnik RS B004 „Praca”: wejście S od B001, wyjście na Q1 - H1.

Kasowanie (wejście R) przez bramkę OR B003: negacja B002 wejścia I2 (wciśnięty S2 - powrót do kroku 0 z każdego kroku) albo flaga M6 - koniec pięciu cykli (powstaje na końcu programu, w bloku wejścia B003 widać jej odnośnik). Negacja B005 przekaźnika „Praca” to krok 0: kasuje wszystkie kroki, licznik i (przez OR B006) załącza Q4 - Y2 - akcja N Y2 kroku 0 trzyma 1A1 wsunięty.

Krok 1 to przekaźnik RS B009 „Krok 1”. Ustawia go OR B007: tranzycja startowa (odnośnik B001) albo flaga M5 - powrót do kroku 1 po kolejnym cyklu. Kasuje OR B008: krok 0 (B005) albo flaga M2 - aktywny już krok 2. Wyjście kroku idzie na Q3 - Y1 (akcja N Y1 - cewka tylko w czasie kroku) i na flagę M1.

Po co flagi: krok 1 kasuje się krokiem 2, a krok 2 powstaje z kroku 1 - to pętla, której LOGO!Soft nie pozwala zamknąć przewodem. Flaga przenosi sygnał do następnego cyklu programu, co przy czasach rzędu sekund nie ma znaczenia.

Tranzycja z kroku 1 do 2 to S3 - bramka AND B010: krok 1 (odnośnik B009) i wejście I5. Ustawia ona przekaźnik RS B012 „Krok 2”, kasowany przez OR B011 (krok 0 albo flaga M3). Wyjście kroku 2 idzie na Q5 - Y3 (akcja N Y3) i na flagę M2.

Opóźnienia 2 s nie ma w programie: Y3 załącza się od razu po S3, a 2 s odlicza zawór czasowy 2V2 - tak mówią dodatkowe uwagi arkusza („po 2 sekundach od załączenia cewki Y3”).

Tranzycja z kroku 2 do 3 to S4 - AND B013 z kroku 2 (odnośnik B012) i wejścia I6. Ustawia przekaźnik RS B015 „Krok 3” (kasowanie OR B014: krok 0 albo flaga M4), wyjście na flagę M3. Krok 3 nie ma akcji N Y3, więc w chwili S4 cewka Y3 gaśnie i sprężyna od razu cofa tłoczysko 2A1.

H2 ma akcję S H2 w kroku 2 i R H2 w kroku 4, czyli świeci w krokach 2 i 3. W programie to bramka OR B016 z wyjść kroku 2 i kroku 3 (odnośniki „B012 Krok 2” i „B015 Krok 3”) na Q2 - H2 - zapala się od razu po S3.

Akcja D T#4s T1 kroku 3 to blok opóźnienia załączenia B017 (Funkcje specjalne > Timery) wyzwalany wyjściem kroku 3. W oknie parametrów: nazwa „T1 4s”, opóźnienie 4 sekundy. Wyjście timera daje 1 dopiero, gdy krok 3 trwa już 4 s - od chwili S4.

Tranzycja z kroku 3 do 4 to B2 ∧ T1 - AND B018 z wyjścia timera B017 i wejścia I4. Timer liczy tylko w kroku 3, więc osobne wejście kroku 3 w tej bramce nie jest potrzebne. B018 ustawia przekaźnik RS B020 „Krok 4” (kasowanie OR B019: flaga M1 - nowy krok 1 - albo krok 0). Wyjście kroku 4 idzie na flagę M4 i do OR B006 cewki Y2 (Q4) - akcja N Y2: 1A1 się wsuwa.

Akcja kroku 4 C1:=C1+1 to licznik góra/dół B021: wejście Cnt od wyjścia kroku 4 (każde wejście w krok 4 = jeden cykl), kasowanie R od kroku 0 (odnośnik B005 - krok 0 ma R C1). Parametry: nazwa „C1 5 cykli”, Wł. = 5 - wyjście licznika daje 1 od piątego zliczenia. Negacja B022 daje warunek C1 < 5.

Z kroku 4 wychodzą dwie tranzycje. B1 ∧ C1 < 5 - AND B023 (flaga M4, wejście I3, negacja B022) - zapala flagę M5, która przez OR B007 ustawia znowu krok 1: kolejny cykl. B1 ∧ C1 ≥ 5 - AND B024 (M4, I3, wyjście licznika) - zapala flagę M6, która przez OR B003 kasuje „Praca”: krok 0, gaśnie H1. Trzecia droga, S2, działa w każdym kroku przez B002.

W programie wszystkie wejścia bloków da się prześledzić: długie połączenia (np. krok 0 do kasowania kroków) są odnośnikami z numerem bloku źródłowego, a krótkie biegną osobnymi przewodami.

Gotowy program ma 24 bloki i 6 flag. Zapis: Plik > Zapisz (Ctrl+S). Wgranie: przy podłączonym kablu Narzędzia > Transfer > PC -> LOGO! (Ctrl+D), potwierdzenie przejścia w STOP, a po wgraniu - w RUN. Nazwy poleceń zależą od programu sterownika na stanowisku.

Przed wgraniem program sprawdza się w symulacji (Narzędzia > Symulacja, F3). Spoczynek stanowiska: I2 = 1 (S2 niewciśnięty), I3 = 1 i I4 = 1 (oba siłowniki wsunięte). Świeci tylko Q4 - Y2 (krok 0). Przy I4 = 0 (2A1 niewsunięty) impuls S1 nic nie robi - warunek startu wymaga B1 i B2.

Impuls na I1 (S1) zapala Q1 - H1 i Q3 - Y1, Y2 gaśnie: 1A1 zaczyna się wysuwać. Świeci flaga M1 (krok 1).

Na stanowisku tłoczysko 1A1 opuszcza B1 i dojeżdża do S3. W symulacji I3 = 0, potem I5 = 1: Y1 gaśnie, a od razu zapalają się Q2 - H2 i Q5 - Y3 (krok 2, flaga M2). 2A1 ruszy po 2 s - to już zawór czasowy.

I4 = 0, I6 = 1 (2A1 wysunięty): Y3 gaśnie - 2A1 wraca. Krok 3 (M3), H1 i H2 świecą. Zrzut zrobiono po powrocie 2A1 (I6 = 0, I4 = 1): krok 3 trwa dalej, bo pod blokiem B017 czas doszedł dopiero do 3,68 s - tranzycja czeka na T1.

Po 4 s od S4 H2 gaśnie, a załącza się Q4 - Y2 (krok 4) - 1A1 się wsuwa. I5 = 0 i I3 = 1 (B1) startuje kolejny cykl od kroku 1. Cały przebieg pięciu cykli, w każdym 4 s od S4 do Y2, sprawdzono w symulacji.

Po piątym powrocie 1A1 do B1 licznik ma 5, więc zamiast kroku 1 zapala się M6: H1 gaśnie, zostaje tylko Y2. Układ czeka w kroku 0.

Kolejny impuls na I1 przy tych samych warunkach uruchamia napęd od początku: H1 i Y1 załączone, licznik wyzerowany przez krok 0.

W kroku 3 (H1 i H2 świecą, 2A1 wraca) I2 = 0 - wciśnięty S2. Gasną H1 i H2, kroki kasują się i od razu załącza się Y2 - 1A1 się wsuwa, a Y3 jest wyłączona, więc 2A1 też zostaje wsunięty. Po puszczeniu S2 układ czeka w kroku 0.

Czasy ruchu 1A1 zależą od dławików, nie od programu. Wysuw spowalnia 1V3 (dławi powietrze wypływające z komory tłoczyskowej), wsuw - 1V2. Napęd uruchamia się S1, czas wysuwu mierzy stoperem od startu do dojścia do S3 i koryguje pokrętło 1V3 aż do ok. 3 s. Czas wsuwu (od początku ruchu do B1) ustawia się pokrętłem 1V2 na ok. 4 s.

Opóźnienie 2A1 ustawia się pokrętłem zaworu czasowego 2V2: stoperem mierzy się czas od zapalenia lampki H2 (Y3 załącza się razem z nią) do ruszenia tłoczyska 2A1 i doprowadza go do ok. 2 s. Każdą zmianę sprawdza się w kolejnym cyklu.

Test na stanowisku robi się po wgraniu programu, ustawieniu ciśnienia i regulacji, kilka razy pod rząd, zawsze od pierwszego działania. Każde działanie porównuje się ze stanem faktycznym i wpisuje X w kolumnie TAK albo NIE - tak, jak naprawdę działa napęd. Przy działającym programie i wyregulowanych czasach wiersze 1-4 to TAK.

⚠️ Niespójność w kluczu: w nagłówku rezultatu 5 klucz ma zdanie „Kryterium należy uznać za spełnione jeżeli program zawiera odwołania do wejść i wyjść PLC” - dotyczy ono programu, a nie tabeli 3. Wpisy w tabeli egzaminator porównuje ze stanem faktycznym, ustalonym przy uruchomieniu napędu.

2A1 wraca od razu po S4, 1A1 rusza po 4 s od S4 i wsuwa się ok. 4 s - wiersze 5-7 TAK.

Po pięciu cyklach H1 gaśnie, S1 uruchamia napęd ponownie, a S2 w dowolnej chwili wsuwa oba tłoczyska i gasi lampki - wiersze 8-10 TAK. Egzaminator sprawdza, czy wpisy zgadzają się z tym, jak działa napęd.

Na koniec stanowisko się porządkuje (narzędzia, resztki przewodów), a napęd zostaje załączony: zasilanie i sprężone powietrze włączone, program w sterowniku w trybie RUN, arkusz z rysunkiem i tabelami na stanowisku.