Μάθημα : ΑΥΤΟΜΑΤΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΜΠΑΡΑ ΣΤΑΘΜΕΥΣΗΣ ΜΕ PLC

Ενότητα 1: Ανάλυση του Προβλήματος Αυτοματισμού

Η παρούσα διδακτική ενότητα αφορά τη μελέτη ενός συστήματος αυτοματοποιημένης μπάρας εισόδου σε χώρο στάθμευσης.

Η μπάρα χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της πρόσβασης των οχημάτων και θα πρέπει να λειτουργεί με ασφάλεια και αξιοπιστία. Συγκεκριμένα, θα πρέπει να ανοίγει κατά την άφιξη οχήματος, να παραμένει ανοικτή για το απαιτούμενο χρονικό διάστημα και να κλείνει αυτόματα μετά τη διέλευση.

Για την υλοποίηση του συστήματος απαιτείται η συνεργασία αισθητήρων, μεταγωγικών τερματικών διακοπτών, κινητήρα και Προγραμματιζόμενου Λογικού Ελεγκτή (PLC).

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται οι απαιτήσεις λειτουργίας του συστήματος και τα βασικά δεδομένα του προβλήματος που θα μελετηθούν στις επόμενες ενότητες.

Ενότητα 2: Υλικά και Εξαρτήματα του Αυτοματισμού

Για την υλοποίηση του συστήματος αυτοματοποιημένης μπάρας στάθμευσης απαιτείται η συνεργασία διαφόρων ηλεκτρολογικών και αυτοματιστικών στοιχείων.

Τα βασικά εξαρτήματα του συστήματος είναι:

• Προγραμματιζόμενος Λογικός Ελεγκτής (PLC), ο οποίος εκτελεί τη λογική λειτουργία του αυτοματισμού.

• Μεταγωγικός Τερματικός Διακόπτης, ο οποίος ενημερώνει το PLC για τη θέση της μπάρας.

• Αισθητήρας Εμποδίου, ο οποίος εξασφαλίζει την ασφαλή λειτουργία του συστήματος ανιχνεύοντας την παρουσία οχήματος ή πεζού.

• Ηλεκτροκινητήρας, ο οποίος πραγματοποιεί την άνοδο και την κάθοδο της μπάρας.

• Χρονικό (On Delay Timer), το οποίο υλοποιείται μέσω προγραμματισμού στο PLC και χρησιμοποιείται για την καθυστέρηση της καθόδου της μπάρας.

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται ο ρόλος και η λειτουργία των παραπάνω εξαρτημάτων.

Ενότητα 3: Λειτουργία του Αυτοματισμού

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζεται η λειτουργία του συστήματος αυτοματοποιημένης μπάρας στάθμευσης μέσω προσομοίωσης σε PLC.

Η λειτουργία του συστήματος χωρίζεται σε διαδοχικά στάδια, τα οποία περιγράφουν την αλληλουχία ενεργειών από την άφιξη του οχήματος έως την επιστροφή της μπάρας στην κατάσταση ηρεμίας.

Τα στάδια λειτουργίας είναι:

1. Κατάσταση ηρεμίας (αναμονή).

2. Ενεργοποίηση εισόδου και άνοδος της μπάρας.

3. Ανίχνευση άνω θέσης μέσω μεταγωγικού τερματικού.

4. Ενεργοποίηση χρονικού καθυστέρησης.

5. Κάθοδος της μπάρας.

6. Διακοπή καθόδου σε περίπτωση ανίχνευσης εμποδίου.

Για κάθε στάδιο παρουσιάζονται τα αντίστοιχα στιγμιότυπα της προσομοίωσης καθώς και η κατάσταση των εισόδων και εξόδων του PLC.

Οι μαθητές καλούνται να μελετήσουν την παρουσίαση «Αυτοματοποιημένη Μπάρα Στάθμευσης με PLC» που είναι διαθέσιμη στο εργαλείο Πολυμέσα και να παρατηρήσουν τα διαδοχικά στάδια λειτουργίας του αυτοματισμού.

Ενότητα 4: Προσομοίωση του Αυτοματισμού στο PLC Fiddle

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζεται η προσομοίωση του αυτοματισμού της μπάρας στάθμευσης με χρήση του λογισμικού PLC Fiddle.

Οι μαθητές έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν τη λειτουργία του προγράμματος PLC και να μελετήσουν τη συμπεριφορά των εισόδων και εξόδων του συστήματος κατά τη διάρκεια των διαφόρων σταδίων λειτουργίας.

Η προσομοίωση επιτρέπει την κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ αισθητήρων, χρονικών λειτουργιών και εξόδων του PLC χωρίς να απαιτείται πραγματικός εργαστηριακός εξοπλισμός.

Οι μαθητές καλούνται να εκτελέσουν την προσομοίωση και να παρατηρήσουν τη λειτουργία του συστήματος σε συνθήκες κανονικής λειτουργίας και σε περίπτωση ανίχνευσης εμποδίου.

Με τη βοήθεια του συνημμένου φύλλου εργασίας, που είναι διαθέσιμη στην ενότητα έγγραφα, οι μαθητές θα μελετήσουν την υλοποίηση του αυτοματισμού μέσω της προσομοίωσης στο PLC Fiddle, θα καταγράψουν τις παρατηρήσεις τους, θα συμπληρώσουν τον πίνακα διερεύνησης και θα απαντήσουν στις ερωτήσεις αναστοχασμού που συνοδεύουν τη δραστηριότητα.