Sterowanie przejazdem kolejowym sterownikiem PLC S7-1200, język LD

Witam,
Tematem mojej pracy inżynierskiej jest sterowanie przejazdem kolejowym sterownikiem PLC S7-1200,język LD.
Wykonałem w tym celu makietę składającą się z dwóch torów(okręgów), przejazdu kolejowego, kontaktronów oraz sygnalizacji diodowej(coś typu sygnalizacji na przejeździe).
Poszukuję porady, nakierowania jak zbudować program zarządzający tym wszystkim.
Każdy tor posiada 3 kontaktrony, dwa poza przejazdem(A,C), jeden na przejeździe(B).
Lokomotywka jadąc aktywuje kontaktron A zamykając przejazd, następnie przejeżdżając przez B daje sygnał do otwarcia przejazdu, w tej sytuacji kontaktron C pozostaje nie użyty.
Lokomotywki mogą poruszać się jednocześnie w tą samą stronę, w przeciwną, mogą zatrzymać się po przejechaniu tylko przez kontaktron A i zmienić kierunek, mogą zatrzymać się na przejeździe,mogą przejechać przez przejazd i wrócić.
Zależy mi aby program zarządzający był w miarę jak najprostszy i jak najbardziej przejrzysty.
Czy potrafiłby ktoś udzielić rad jak podejść do tego programu, jak zacząć go pisać?
Z góry dziękuje za wszelką okazaną pomoc

Sam robiłem na inż kiedyś makietę stacji rozrządowej z tym , że moja miała dziesięc torów i lokomotywy poruszały się niezależnie. Z tego co pamiętam oryginalne zwrotnice bardzo szybko ulegały uszkodzeniu bo nie były przystosowane pod zasilanie 24V, stąd impuls zmiany położenia mieścił się w granicach około 500ms. Całość była obsługiwana przez panel HMI. Moja sekwencja jest bardziej złożona ponieważ dochodziły do tego przyciski z panela i ustawienie kilku rozjazdów. Ale zasada jest taka, że w momencie najechania na kontaktron uruchamia się timer, który na wyjściu "trzyma" stan wysoki przez 300ms w wyniku czego rozjazdy zmieniają położenie i stan wyjścia timera przechodzi na zero. Program jest napisane w Step 7, ponieważ makietę obsługiwał sterownik S7 300 ale to nie problem, żeby napisać takie coś w TIA. Dodam, że wykrycie zmiany stanu kontaktronu w przypadku gdy kolejka jedzie szybko może być trudne dlatego możesz spróbować wykorzystać zbocze.

Nie jestem pewny czy sterowanie za pomocą timerów zda swoją rolę akurat w moim przypadku, bardziej myślałem o jakiejś bramce set/reset i do tego może jeszcze jakiś blok funkcyjny na którym uda mi się oprzeć choć część programu, ale dzięki za pomoc
Dodano po 2 [minuty]:
W moim przypadku również zostanie wykorzystany panel HMI na którym będzie można określić kierunek jazdy oraz start/stop, lecz warunkiem wyjściowym jest jazda lokomotyw w przeciwnych kierunkach
Dodano po 2 [minuty]:
Możliwe że istnieje jakaś funkcja, blok który niejako porównuje zadane parametry na panelu HMI z wartościami na kontaktronach?

Pisząc program robisz coś co się zwie tablicą zmiennych ale to zapewne już wiesz. Następnie w środowisku do programowania panela ja używalem WinCC wpisujesz te same bity w tabeli zmiennych i konfigurujesz połączenie sterownik- panel. Na podstawie tego na skutek np. kliknięcia przycisku na panelu zmienia się wartość bitu w sterowniku. Ja zrobiłem coś takiego na HMI gdzie do każdego toru przypisałem wirtualne przyciski. Za pomocą przycisków zadaje się miejsce docelowe kolejek. Blok funkcyjny jak najbardziej, możesz zrobić różne operacje ( zmiana położenia zwrotnicy, jazda w przód lub w tył) w blokach funkcyjnych, a w bloku głównym OB1 tylko wywołujesz poszczególne funkcje.

Żeby to tylko było takie proste jak się mówi ogólnie muszę nad tym jeszcze pomyśleć a chętnie posłucham osób, które miały już do czynienia z tego typu problemem i mogą coś poradzić

Powiem szczerze, że jak siadałem do tego to też nie wiedziałem jak to "ugryźć". Na początku napisałem sobie na kartce założenia co ma się dziać krok po kroku np. jeżeli pociąg jedzie w przód i kontaktron 1 wykrył kolejkę to zmień położenie zwrotnicy. No i największe ułatwienie to tabela zmiennych gdzie każdy bit pamięci ma przypisaną nazwę, co ułatwia znacznie późniejszą analizę kodu programu.

Tablica zmiennych oraz rozpisanie sobie programu na kartce krok po kroku to na pewno dobry pomysł, problemem nie jest napisanie programu kiedy lokomotywki jadą tylko w jednym kierunku, "zabawa" zaczyna się kiedy lokomotywka przekroczy jeden z kontaktronów->przejazd się zamknie, a tu lokomotywka zmieni kierunek jazdy i ten sam kontaktron, który dał sygnał do zamknięcia ma dać teraz sygnał do otwarcia przejazdu, możliwe że jest to banalny problem i proste rozwiązanie, lecz ja obecnie nie jestem w stanie wyobrazić sobie kodu tej funkcji/programu

Hmmm... to można zrobić na dwa sposoby, a jeśli się mylę niech ktoś mnie poprawi. Pierwszy to np liczysz do dwóch- CTU jest taki licznik jeżeli dobrze pamietam i pierwszy przejazd masz 1 jeśli kolejka wróci masz 2 i przejazd się ponownie otwiera. A drugi sposób to wykrywanie zbocza, czyli np. zamknięcie przejazdu odbywa się na zbocze opadające, a jeśli zostanie wykryte zbocze narastające to się otwiera ponownie. Nie wiem czy to tak wszystko pięknie by zadziałało, bo sam wiem, że wiele opcji wypróbowałem u siebie nim wszystko zaczęło działać jak należy...

Właśnie licznik CTU! To jest dobry pomysł, tylko trzeba to zaadaptować na potrzeby projektu

"Kompinuj Jasiu,kompinuj!"
https://www.youtube.com/watch?v=z4dMWaI6MBY

Może trochę ten link pomoże(choć to nie LD i nie Simatic):
http://serwis.avt.pl/manuals/AVT5287.pdf

Kolego dość fajna zabawa szczególnie, że nie ponosi się żadnej odpowiedzialności w razie kolizji.
Polecam sterownik z HMI z fajna wizualizacją.

W razie problemów pytaj!

Kol. jestem automatykiem urz. sterowania ruchem kolejowym. Najprostszym sposobem poznania działania samoczynnej sygnalizacji przejazdowej będzie zapoznanie się z DTR istniejących urządzeń.
Następnie algorytm działania przenieść na program sterownika. Zasadę działania regulują przepisy kolejowe. Szukaj pod hasłem SSP SPA-1 SPA-2 SPA-2A SPA-5 znajdziesz dużo informacji. Znajdziesz również opis sposobu rozpoznawania kierunku jazdy. Najbardziej pasująca do Twojego zadania będzie SPA-1 gdzie jako czujniki stosowane były początkowo kontaktrony.

Zgadza się tylko na kolei stosuje się 4 czujniki, dodatkowo czujniki zliczające jak i inne dodatkowe

Dodano po 2 [minuty]:

Istnieje możliwość znalezienia gdzieś programu stosowanego na kolei?

Dodano po 3 [minuty]:

Albo czy istnieje możliwość spotkania się z kimś kto zna kod programu i mógłby wytłumaczyć SSP nie językiem urzędowym ale normalnie?

Jaki program - zapomnij?!
Zobacz na schemat logiczny SPA1
http://usrk.republika.pl/samoczynne/SPA1.htm tam nic nie ma - dwa przerzutniki bistabilne i jeden monostabilny - czysta logika do zrealizowania na bramkach. W swojej makiecie potrzebujesz tylko w miejscu Twoich czujników A, C zastosować podwójne kontaktrony (na schemacie to IA i IIIA) w celu wykrycia kierunku.
Sygnał W najazd do przejazdu, sygnał N jazda od przejazdu. Jako kondydat na inż prostą logika powinienieś potrafić zaimplementować.

Blok K1 to układ rozpoznawana kierunku na podstawie stanu kontaktronów czujnika
stany na wejściu 11..01..00..10..11 - wjazd , 11..10..00..01..11 - wyjazd
Blok B1 to przerzutnik RS - wjazd SET (W) , wyjazd RESET (N)
Blok T to przerzutniki monostabilne realizujące zależności czasowe.

Zacznij coś działać to Ci pomogę, ale na gotowca nie licz.


tu jest symulator on wiele rozjaśnia http://usrk.republika.pl/programy/symulatory.htm

Celem nie jest budowa makiety z przejazdem kolejowym.
Celem jest napisanie programu do sterownika PLC zarządzającym tym przejazdem, makieta ma służyć do ukazania poprawności kodu programu.
Metoda skorzystania z bramek logicznych nie jest najgorszą metodą, tylko że wg promotora wystarczą tylko 2 kontaktrony na tor aby wykonać zadanie.

Więc "Kompinuj Jasiu,kompinuj!"

PS :albo będzie z Ciebie rasowy inżynier albo zastanów się czy chcesz to robić.
Pozdrawiam w z nowym 2017 rokiem.

Zastanawiać to ja się mogłem na I, ewentualnie II roku, teraz jest już za późno prosić o radę to nie jest przestępstwo.
Również Szczęśliwego Nowego Roku

Dostałeś "prawie" gotowca.Wykaż że potrafisz z tego skorzystać.Jeśli masz problemy z opisem zagadnienia to podaj jakie.Wiem że nauka teraz na uczelniach technicznych pozostawia wiele do życzenia.Bądź po prostu-szczery.

Braga_94 napisał:

Metoda skorzystania z bramek logicznych nie jest najgorszą metodą, tylko że wg promotora wystarczą tylko 2 kontaktrony na tor aby wykonać zadanie.

Nikt nie sugeruje, żeby robić to na bramkach. Działanie przejazdu można opisać za pomocą funkcji logicznych, które można realizować za pomocą różnych rozwiązań np.programowo.

Zależy czym promotor chce sterować. Za pomocą dwóch to może sobie sterować zabawką. Taki układ nie rozwiązuje wszystkich możliwych przypadków ruchowych.

Promotor prosił/zalecił zrobić makietę na dwa kontaktrony, ze względu na dużą odległość kontaktronów od przejazdu, w trakcie budowy, został dołożony kolejny kontaktron umieszczony na przejeździe. Niestety z promotorem będę się widział dopiero po 9.01 z tego też względu nie mogę na razie nic programować(brak sterownika i programu Tia Portal od promotora) a pytam tylko o ewentualne możliwe porady osób bardziej doświadczonych ode mnie,sam osobiście chciałem to robić na 4 kontaktrony(dwa przed i dwa za przejazdem) ale promotor stwierdził że na dwa będzie prościej i też da radę zrobić.

Dodano po 1 [minuty]:

Jacekser napisał:

Dostałeś "prawie" gotowca.Wykaż że potrafisz z tego skorzystać.Jeśli masz problemy z opisem zagadnienia to podaj jakie.Wiem że nauka teraz na uczelniach technicznych pozostawia wiele do życzenia.Bądź po prostu-szczery.

Nie mam problemu z opisem zagadnienia, a nauka owszem może wysokich lotów teraz nie jest ale staram się uczyć również po za uczelnią, nie tylko to co wymaga podstawa programowa.

Dodano po 2 [minuty]:

W przyszłym tygodniu zacznę programować, wdrażać pomysły własne jak i zaczerpnięte stąd i dopiero wtedy kiedy pojawią się ewentualne problemy będzie można rozmawiać o ich rozwiązaniu, teraz to jest tylko rzucanie poradami/pomysłami jak można/należy to zrobić, za co dziękuje wszystkim, którzy już mi pomogli

Dodano po 5 [minuty]:

starob napisał:

Braga_94 napisał:

Metoda skorzystania z bramek logicznych nie jest najgorszą metodą, tylko że wg promotora wystarczą tylko 2 kontaktrony na tor aby wykonać zadanie.

Nikt nie sugeruje, żeby robić to na bramkach. Działanie przejazdu można opisać za pomocą funkcji logicznych, które można realizować za pomocą różnych rozwiązań np.programowo.

Zależy czym promotor chce sterować. Za pomocą dwóch to może sobie sterować zabawką. Taki układ nie rozwiązuje wszystkich możliwych przypadków ruchowych.

Jakie sytuacje według Ciebie można zamodelować korzystając z tych trzech kontaktronów?

Opis może będzie przydługi, ale ze względu na zaobserwowaną beztroskę zachowań
kierowców na przejazdach i liczbę wypadków - wynikającą z głupoty, niewiedzy i zaufania -myślę, że warto byłoby opisać zasadę działania SSP.
Generalnie urządzenia sterownia ruchem kolejowym (s.r.k.) konstruowane są w taki sposób, aby jeśli to możliwe wykryć usterkę natychmiast lub nie później niż po cyklu pierwszego przejazdu taboru.
Skrócona zasada konstrukcji i działania SSP.
Dla jednego toru umieszcza się czujniki wykrywające kierunek jazdy po obu stronach przejazdu. W odległości wynikającej z dopuszczalnej prędkości na dany odcinku toru tak aby poruszający się pojazd zadziałał na te czujniki na 30s przed pojawieniem się na przejeździe (np. dla Vmax=120km/h odległość ta wynosi 1000m).Są to twoje czujniki A,C.
Na samym przejeździe umieszcza się czujnik zajętości przejazdu (twój B).
Rozpatrzmy przejazd w kierunku ABC.
W momencie przejazdu taboru na czujnikiem A wykrywany jest kierunek jazdy ( dlatego potrzeby jest podwójny czujnik (kontaktron A' A"). Po wykryciu pierwszej osi w kierunku przejazdu na czujnikiem A załączane są sygnalizatory drogowe oraz gong (czas wstępnego ostrzegania 8s). Po 8s zaczynają się opuszczać zapory, które muszą się zamknąć w czasie 14s i w najgorszy przypadku od tego momentu za 8s pojazd pojawi się na przejeździ 8+14+8=30s. Jak widać wjeżdżanie na przejazd przy włączonej sygnalizacji jest pomysłem głupim.
Ponieważ w przypadku usterki napędów rogatkowych mechanik o tym nie wie i jedzie z prędkością max i kierowca również o tym nie wie i mamy trupa (taka dygresja)
Po zamknięciu drągów układ czeka na przejazd taboru przez przejazd (ruch nad czujnikiem B.
W momencie pojawienia się pierwszej osi nad czujnikiem B wyłączny jest gong.
Następnie po 8s od zaniku impulsów z czujnika B (zjazd ostatniej osi) otwierają się rogatki gasną sygnalizatory.
Należy tutaj podkreślić, że w przypadku linii dwutorowej dokładnie w tym momencie z kierunku przeciwnego może najechać na czujniki włączające kolejny pociąg i dla niego nie ma wstępnego ostrzegania rogatki zamykają się natychmiast i dla kierowcy margines błędu skraca się do 22s.
Wiedząc to, zawsze zatrzymuje się przed przejazdem i sprawdzam oraz nigdy nie ruszam dopóki świeci sygnalizator.
Zasadniczo to byłby koniec cyklu.
W kierunku przeciwnym działa sekwencja czujników C (włączający), B (wyłączający). Rozpoznawanie kierunku przejazdu na czujnikami A,C jest konieczne ze względu na to, żeby w przypadku jazdy w kierunku A,B,C przejazd na C nie był zaliczany jako włączenie sygnalizacji.
Z tego właśnie powodu konieczne wykrywanie jest kierunku przejazdu nad czujnikami włączającymi i Nobla temu kto potrafi zrobić to za pomocą jednego kontaktrona.
Zasadniczo mogło to być wszystko i do tego momentu wszystkie typy SSP działają jednakowo.
Jednak krótko należy wspomnieć o zabezpieczeniach.
W rzeczywistym układzie stosuje się dwa równolegle pracujące układy, których równoległość pracy kontrolowana jest w każdym etapie i cyklu przejazdu.
Każda nierównoległość powoduje trwałe zarejestrowanie usterki i przełączenie sygnalizacji w stan ostrzegania. Stąd pozornie bezzasadnie stoimy przed rogatkami.
Dodatkowo kontrolowane są włóka żarówek sygnalizatorów, ciągłość kabli, uszkodzenia drąga, kontrola położenia drąga itd..
Każda usterka z jednym z układów równoległych powoduje przejście w stan
ostrzegania.
Tyle wstępu.
Kilka możliwych przypadków ruchowych, które należy uwzględnić:
- możliwy ruch dwukierunkowy po obu torach
- możliwy powrót tylko po przejechani czujnika włączającego A lub C
- zatrzymanie się na przejeździe
- oraz wiele innych wynikających z uwarunkowań geograficznych i organizacji ruchu

Tylko czy potrzebę kontaktronów od kierunku jazdy nie można zastąpić sygnałem z panelu HMI, ponieważ to na nim będą zawarte przyciski "Prawo","Lewo","Start/Stop" i to z panelu HMI będzie zarządzenia tym jak jedzie kolejka, jedno od drugiego uzależnić, jak zacznę programować to sprawdzę czy istnieje taka możliwość

Jedynym ograniczeniem w tym wypadku to Twoja wyobraźnia(bo wiedzę dot.S7-1200 mam nadzieję jakąś posiadasz).Symulować można wszystko,łącznie z sabotażem(!) który w rzeczywistości często ma miejsce w przypadku infrastruktury kolejowej.

PS:Kol.Braga_94-masz wiadomość ode mnie!

Witam, panel HMI został zaprojektowany, istnieje możliwość sterowania lokomotywami "START""STOP"LEWO""PRAWO", został również napisany program za pomocą którego realizowane jest zamykanie i otwieranie przejazdu, lokomotywka po przejechaniu przez kontaktron A zamyka przejazd, potem na B(na przejeździe) z opóźnieniem czasowym przejazd jest otwierany, kontaktron C nie bierze udziału w programie.PYTANIE: Jak można zablokować możliwość zmiany parametrów zadanych na HMI( innymi słowy zablokować HMI) na odcinku B-C, tak aby nie istniała możliwość zmiany kierunku jazdy lokomotywki aż do przekroczenia kontaktronu C?

Braga_94 napisał:

... kontaktron C nie bierze udziału w programie.

To jak program ma odczytać C (i coś tam blokować)

Braga_94 napisał:

... aż do przekroczenia kontaktronu C?

skoro go "nie ma " w programie?!

Czy chodzi o inny niż kontaktron sposób detekcji?

PS opóźnienie czasowe owszem można dopasować ale tylko dla określonego (zakresu?)prędkości pociągu.
Blokada chyba powinna zależeć od warunków w programie-tylko od czego ten warunek uzależnić skoro nie ma C?(od czasu?-to jw.)

Nie nie nie, kontrakton C na obecną chwilę nie bierze udziału w programie, w każdej chwili mogę go dodać(on fizycznie jest na makiecie, tylko że nie jest do niego na obecną chwilę nic przypisane), i właśnie chodzi mi o blokadę HMI( lub dokładnie przycisków na HMI) czyli po przekroczeniu kontraktona B następuje blokada tych przycisków HMI aż do czasu kiedy pociąg przejedzie przez C i ją zniesie, jak to zrobić?

Dodano po 2 [minuty]:

Ze względu na wielkość makiety prędkość pociągów będzie jedna z góry założona, niezmienna, tak dopasowana aby zaobserwować wszystkie zjawiska zachodzące na makiecie jak i na podglądzie programu.

Jacekser napisał:

Braga_94 napisał:

... kontaktron C nie bierze udziału w programie.

To jak program ma odczytać C (i coś tam blokować)

Braga_94 napisał:

... aż do przekroczenia kontaktronu C?

skoro go "nie ma " w programie?!

Czy chodzi o inny niż kontaktron sposób detekcji?

PS opóźnienie czasowe owszem można dopasować ale tylko dla określonego (zakresu?)prędkości pociągu.
Blokada chyba powinna zależeć od warunków w programie-tylko od czego ten warunek uzależnić skoro nie ma C?(od czasu?-to jw.)

Dyskusja robi się ciekawa - "..prowadził ślepy kulawego.."
Trzeba było na początku powiedzieć, że budujesz zabawkę w oderwaniu od rzeczywistości i realnego zastosowania oraz ,że nie masz podstaw programowania w żadnym języku.

Wprowadź kolejny stan sygnalizacji:
1 stan - stan zasadniczy - sygnalizacja wyłączona
2 stan - sygnalizacja w stanie ostrzegania
3 stan - sygnalizacja załączona

Po wjeździe na czujnik A ustawiaj stan 2 i 3 i zeruj stan 1
po wjeździe na czujnik B zeruj stan 2
po wjeździe na czujnik C zeruj stan 3 i ustaw stan 1
W stanach innych niż stan 1 ignoruj zmiany (wybranych) przycisków pulpitu HMI
Załączenie (przejście ze stan 1 do 2,3) może odbyć się tylko w stanie 1, w innych stanach ignoruj zmiany czujników A,C i nie włączaj ponownie ostrzegania.
Przy jeździe w kierunku przeciwnym zmień funkcjonalność A,C

Dodano po 15 [minuty]:

Braga_94 napisał:

do czasu kiedy pociąg przejedzie przez C i ją zniesie, jak to zrobić?

W język drabinkowym LD będzie to np. włączenie szeregowo styku od wirtualnego przekaźnika "stan1" w "obwodzie" danego przycisku.
Pokaż coś już namodził to będzie łatwiej.

Sterowanie na obecną chwilę wygląda w sposób następujący na wyjściach Q0.0-Q0.3 przypisane jest zasilanie i biegunowość obu torów tj. dla Q0.0-zasilanie T1, Q0.1-biegunowość T1 itd. na ekranie HMI powstały przyciski przypisane do komórek pamięci M50.0 itd. i w obecnej chwili:
Styk normalnie otwarty(załóżmy M50.0"START")------wyjście Q0.0-lokomotywka rusza
Styk normalnie otwarty(załóżmy M50.1"LEWO")------wyjście Q0.1-lokomotywka jedzie w lewo z punktu widzenia obserwatora
I teraz odwołując się do komórek pamięci odnoszących się do biegunowości utworzyłem SBR
Styk normalnie otwarty(M50.1)------SBR1
Styk normalnie zamknięty(M50.1)------SBR2
i w tych SBR zawarte są programy zamykające i otwierające przejazd, są dwa SBR ponieważ są dwie możliwości lokomotywka jedzie ABC lub CBA
i wszystko pracuje prawidłowo, tylko jakiego należy teraz bloku/funkcji/instrukcji aby w przypadku jazdy ABC podczas przejazdu BC panel HMI był nieaktywny(brak możliwości zmiany) i podczas CBA na odcinku BA również pozostawał nie aktywny. Trzeba pod takie coś pisać i kombinować program czy istnieje może jakaś gotowa funkcja/instrukcja/blok?

Dodano po 9 [minuty]:

Chociaż właśnie zdałem sobie też sprawę że to co jest napisane w tych SBR też nie ma trochę sensu, ponieważ realizuje opcję tylko przejazdu lokomotywki ABC lub CBA i nie zakłada możliwości zmiany kierunku na odcinku AB i CB, którą można zrealizować bodajże licznikami

Przeanalizuj przykład z http://we.pb.edu.pl/~kaie/kaie-md/ZSP/Jezyk_drabinkowy_LD.pdf zawarte są tam wszystkie elementy, które potrzebujesz (blokady, sterowanie od przycisku i inne zależności).
Sterowanie wyjściem poprzez trzymanie przycisku nie jest dobre. Poczytaj pod hasłem "podtrzymanie przekaźnika" i "przekaźnikowy układ start/stop"

Zasilanie i biegunowość jest zrobione na przekaźnikach DPDT