Zadanie egzaminacyjne
W zakładzie produkcyjnym znajduje się zautomatyzowana linia technologiczna do etykietowania i transportowania tekturowych pudełek. Pracą linii technologicznej steruje sterownik przemysłowy PLC. Przenośnik taśmowy napędzany jest trójfazowym silnikiem indukcyjnym M1 o napięciu zasilania 400 V AC i mocy 1,1 kW, który sterowany jest przemiennikiem częstotliwości.
Podczas uruchamiania linii technologicznej okazało się, że układ sterowania elektropneumatycznego nie pracuje zgodnie z zasadami działania zamieszczonymi w dokumentacji technicznej, a przemiennik częstotliwości zgłasza błąd ST0. Sterownik PLC oraz przemiennik częstotliwości są sprawne i zostało do nich wgrane prawidłowe oprogramowanie. Przemiennik częstotliwości sterujący silnikiem M1 posiada prawidłową konfigurację.
Zasady działania linii technologicznej (dokumentacja techniczna):
- Po zasileniu napięciem jednofazowym 230 V AC i ciśnieniem roboczym 6 barów linia znajduje się w stanie gotowości: tłoczyska siłowników 1A1 i 1A2 są wsunięte, przenośnik taśmowy zatrzymany, a na przemienniku częstotliwości wyświetlana jest zerowa wartość prędkości przenośnika. Lampka sygnalizacyjna H1 jest zgaszona.
- Po załączeniu linii przyciskiem S1 – START, gdy w magazynie opadowym znajdują się pudełka i aktywny jest czujnik pojemnościowy (B2=1), następuje wysunięcie tłoczyska siłownika 1A1 i podanie pudełka pod siłownik 1A2. Wysunięcie tłoczyska 1A1 następuje dwukrotnie wolniej niż jego wsunięcie.
- W momencie wykrycia pudełka przez czujnik optyczny (B3=1) siłownik 1A1 powraca do pozycji wyjściowej. Następuje wysunięcie tłoczyska siłownika 1A2 i naklejenie etykiety na pudełko. Wysunięcie tłoczyska 1A2 następuje dwukrotnie wolniej niż jego wsunięcie. Tłoczysko 1A2 wsuwa się po 5 s od chwili rozpoczęcia jego wysunięcia.
- Po powrocie tłoczyska 1A2 do pozycji wsuniętej załącza się przenośnik taśmowy, transportując pudełko w prawo. Gdy czujnik optyczny (B4=1) zidentyfikuje obecność pudełka, następuje zatrzymanie przenośnika.
- Po odbiorze pudełka z naklejoną etykietą przez pracownika (zbocze opadające na czujniku B4) kończy się praca linii. Ponowne uruchomienie następuje po zadaniu sygnału S1 – START.
- Zadanie sygnału S2 w dowolnym momencie powoduje zatrzymanie linii. Ponowne uruchomienie nastąpi po zadaniu sygnału S1 – START.
- Zadanie sygnału E-STOP (emergency stop – awaryjny postój) powoduje aktywację obwodu bezpieczeństwa, awaryjne wyłączenie przemiennika częstotliwości oraz pojawienie się na jego wyświetlaczu komunikatu ST0. Ponowne uruchomienie silnika nastąpi po dezaktywacji obwodu bezpieczeństwa sygnałem E-STOP.
- Gdy w magazynie opadowym zabraknie pudełek (B2=0), uruchomienie linii nie będzie możliwe — tłoczyska 1A1 i 1A2 pozostają wsunięte, a przenośnik zatrzymany. Ponowne uruchomienie nastąpi po uzupełnieniu magazynu pudełkami i zadaniu sygnału S1 – START.
Opis działania linii technologicznej po uruchomieniu:
- Po załączeniu zasilania elektrycznego oraz zasileniu linii sprężonym powietrzem następuje wysunięcie tłoczyska siłownika 1A2. Siłownik 1A1 jest wsunięty. Przenośnik taśmowy jest zatrzymany, a przemiennik wyświetla komunikat ST0. Manometr wskazuje ciśnienie 6 barów.
- W sterowniku PLC aktywne są wejścia I0.1, I0.2 i I0.6. Wszystkie wyjścia sterownika PLC są nieaktywne.
- Przy ręcznym przesterowaniu elektrozaworu 1V4 tłoczysko siłownika 1A2 wsuwa się dwukrotnie wolniej niż podczas wysuwania.
- Po zadaniu sygnału S1 następuje powolne wysunięcie tłoczyska siłownika 1A1 i powolne wsunięcie tłoczyska siłownika 1A2.
- Przenośnik jest nadal zatrzymany, a przemiennik wyświetla komunikat ST0. W tym stanie w sterowniku PLC aktywne są wejścia I0.1, I0.2 i I0.6 oraz zostają załączone wyjścia Q0.0, Q0.1 i Q0.2.
Ze względu na rozbieżność działania linii od opisu w dokumentacji technicznej wykonano pomiary rezystancji wybranych przewodów w układzie sterowania, rezystancji styków wybranych elementów oraz napięć na wyjściach sygnałowych czujników — wyniki podano w Tabeli 4 (rysunek „Tabela 4”).
Wykaz wszystkich możliwych błędów przemiennika częstotliwości:
- ST0 – zadziałanie funkcji bezpieczeństwa ST0
- STL1 – obwód bezpieczeństwa kanału H1 jest nieprawidłowy
- STL2 – obwód bezpieczeństwa kanału H2 jest nieprawidłowy
- STL3 – obwód wewnętrzny ST0 jest nieprawidłowy
- CrCE – kod bezpieczeństwa, sprawdzić błąd FLASH CRC
Co masz zrobić — 5 rezultatów:
- R.1 (9 pkt) — uzupełnij Rysunek 6 (schemat podłączenia sterownika PLC z przemiennikiem częstotliwości) zgodnie z wytycznymi: zasilanie obwodów mocy przemiennika napięciem 230 V AC 50 Hz, symbol silnika trójfazowego 400 V AC, symbol zabezpieczenia nadprądowego na zasilaniu przemiennika (od strony sieci), podłączony obwód bezpieczeństwa FH1 oraz cyfrowe wejście sterujące SF1, COM – zaciski wspólne wejść sterujących i obwodów bezpieczeństwa, połączenie przemiennika z przewodem ochronnym linii zasilającej
- R.2 (9 pkt) — przeanalizuj dokumentację techniczną i program sterownika PLC, oceń 10 stwierdzeń (Tabela 3)
- R.3 (10 pkt) — oceń stan techniczny obwodów wejściowych i wyjściowych sterownika PLC na podstawie 38 wyników pomiarów (Tabela 4)
- R.4 (10 pkt) — określ usterki i nieprawidłowości (2 w części pneumatycznej, 3 w części elektrycznej) oraz sposób ich naprawy, dobierając tam, gdzie to konieczne, elementy zamienne z Tabeli 2 (Tabela 5)
- R.5 (3 pkt) — sporządź wykaz narzędzi, sprzętu kontrolno-pomiarowego oraz środków ochrony osobistej niezbędnych do wykonania napraw
Czas: 150 min · Próg zaliczenia: 75% (31 z 41 pkt) · Symulator w trybie nauki pokazuje 10 faz pracy linii.