Статья опубликована в рамках: LXIII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 07 марта 2018 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Электротехника
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
СХЕМА РЕВЕРСИВНОГО ПУСКАТЕЛЯ НА ПЛАТФОРМЕ ARDUINO
Проблема автоматизации промышленных предприятий в настоящее время становиться все более явной. В прошлом её решали с применением механических устройств. В электротехнике ярким примером является применение реверсивного пускателя для контроля направления вращения электродвигателей.
Рисунок 1. Схема реверсивного пускателя
Данная схема включает в себя две катушки пускателя и кнопочный пост, состоящий из трех кнопок. Суть ее работы сводиться к тому, что при подключении катушки КМ1, нажатием на кнопку «Вперед», замыкаются нормально разомкнутые контакты и двигатель начинает вращаться в определенную сторону. Для изменения направления вращения необходимо нажать кнопку «Стоп», а затем подать питание на катушку КМ2. Во избежание одновременного срабатывания двух катушек применяется своеобразный «предохранитель» (на профессиональном жаргоне называемый «защита от дурака») в виде нормально замкнутых контактов: КМ1.3 и КМ2.3, которые подают питание на соседние катушки. То есть при срабатывании катушки КМ2 нормально замкнутый контакт КМ2.3 размыкается и не пропускает через себя ток, делая невозможным подключение катушки КМ1, пока работает катушка КМ2. В схематичном изображении данная «конструкция» кажется довольно простой. Но на практике представляет из себя клубок проводов, в которых человеку, не имеющему профильного образования довольно сложно разобраться. К тому же она требует определенного пространства для размещения.
Выходом из данного положения является применение схем автоматизации использующих разнообразные аналоги микроконтроллеров. В нашем случае используется микроконтроллер на базе Arduino Uno.
Arduino – это платформа для программирования с открытым кодом на основании встроенного микроконтроллера и среды разработки с программным интерфейсом API. Мозг данной платформы - микроконтроллер Atmega, программируемый на языке “C”, который многим людям, всерьез не занимающимся программированием, может показаться крайне сложным и запутанным. Однако среда программирования Arduino, основанная на программе Processing, являвшейся подъязыком “C”, упрощает эту задачу. Благодаря этому, человек, который раньше даже не имел представления о программировании, через несколько часов свободно сможет создавать собственные программы на Arduino.
Плюсом данной платформы является наличие разнообразных модулей, в том числе реле, способных коммутировать соединения напряжением до 220В и силой тока до 10А. Чем мы и воспользовались при создании нашей схемы.
Рисунок 2. Монтажная схема на Arduino вид сбоку
Рисунок 3. Монтажная схема на Arduino вид сверху
Подобная схема занимает минимальное пространство и позволяет реализовать принцип защиты, от единовременного включения катушек используя логику программы.
int in1 = 4; “управляющий вывод реле1 на вывод 4”
int in2 = 7; “управляющий вывод реле2 на вывод 7”
int but1 = 5; “кнопка “Вперед” на вывод 5”
int but2 = 6; “кнопка “Назад” на вывод 6”
int but3 = 3; “кнопка “Стоп” на вывод 3”
int flag = 0; “дополнительная переменная состояния”
void setup() { “команда инициализирующая порты, переменные и т.д.”
pinMode(in1, OUTPUT); “при OUTPUT, контакт устанавливается как выход ”
pinMode(in2, OUTPUT);
pinMode(but1, INPUT); “при INPUT, контакт устанавливается как вход”
pinMode(but2, INPUT);
pinMode(but3, INPUT);
digitalWrite(in1, LOW); “при LOW, на контактах напряжение отсутствует”
digitalWrite(in2, LOW);
}
void loop() “бесконечный цикл”
{
if (digitalRead(but1) == HIGH && flag == 0) “если нажата кнопка “Вперед” и дополнительная переменная равна нулю”
{
digitalWrite(in1, HIGH); “включается реле1”
flag=1; “дополнительная переменная приравнивается к единице”
}
if (digitalRead(but3) == HIGH) “если нажата кнопка “Стоп”
{
digitalWrite(in1, LOW); “выключается реле1”
digitalWrite(in2, LOW); “выключается реле2”
flag=0; “дополнительная переменная приравниваться к нулю”
}
if (digitalRead(but2) == HIGH && flag == 0) “если нажата кнопка “Назад” и дополнительная переменная равна нулю”
{
digitalWrite(in2, HIGH); “включается реле2”
flag=2; “дополнительная переменная приравниваться к двойке”
}
}
В данном коде для реализации «защиты от дурака» нами была использована дополнительная переменная “flag”, которая исполняет роль своеобразного нормально замкнутого контакта. Изначально переменная “flag” приравнена к нулю, но при включении одного из реле она принимает значение отличное от нуля, что не позволяет подать питание на другое реле. Значение переменной “flag” обнуляется при нажатии кнопки “Стоп”.
В схеме были использованы следующие компоненты:
-тактовая кнопка 3 шт.
-резистор (10кОм) 3шт.
-плата для сборки Breadboard
-провода (типа “папа-папа” и “папа-мама”)
-реле низкого уровня 2 шт.
Данная схема является примером применения программирования для замены механических частей и соединений в схеме автоматизации и существенном сокращении размеров аппарата управления.
Список литературы:
- ИЗУЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ РЕВЕРСИВНОГО ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ В CODESYS Татинцян А.А., Моногаров С.И. В сборнике: СБОРНИК СТАТЕЙ КОНФЕРЕНЦИИ сборник статей студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава по результатам Международных научных конференций. 2017. С. 154-156.
- МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ Моногаров С.И. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения направления 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника (профиль «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений») / Армавир, 2015.
- ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ Моногаров С.И. Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения направления 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника (профиль «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений») / Армавир, 2015.
дипломов
Комментарии (3)
Оставить комментарий