Модуль 2. Автоматты басқару жүйелері
8дәріс. Тақырыбы мен жоспары: Реттеудің автоматты жүйелері. Өлшеу техникасында микропроцессорлық құрылғыларды қолдану. Автоматты реттеу тапсырмалары. Анықтамалардың негізгі түсініктері
Программаланатын контроллерлер. Технологиялық процестерді автоматты басқару мен бақылау жүйесінде қолданатын программаланатын контроллерлер SIMATIC S7-200/S7-300/S7-400.
Қазіргі кезде программаланатын логикалық контроллерлер туралы сөз болатын болса, бірден SIMATIC Totally Integrated Automation(ТIA) сауда маркасы еске түседі. Себебі, SIMATIC дегеніміз комплексті автоматты жүйе. Стандартты компоненттердің көмегімен әртүрлі басқарушы комплекстер жобаланып, өндірістерге енгізіледі. TIA өндірістерді автоматтандыруда жаңа автоматтандыру жүйесін ұсынады. Стандартты аппарттар мен программалар бірыңғай SIMATIC жүйесін құрайды.
Осы жүйенің құрылу прициптері төмендегідей:
§ мәліметтерді сақтау мен өңдеу әдістері бірдей. Барлық мәліметтер бір рет енгізіледі де жобаның бір ғана мәліметтерді сақтау қорында сақталынады. Мәліметтер қоры болса, SIMATIC барлық қондырғыларына, кез келген деңгейінде ашық;
§ программалау, тексеру мен түзету әдістері бірдей. Барлық компоненттер мен жүйелер стандартты блоктардың көмегімен программаланады, тексеріледі және жұмысқа қосылады;
|
|
|
§ өндірістік байланыстар қарапайым қосылу кестелердің көмегімен іс жүзіне асырылады.
SIMATIC Totally Integrated Automation(ТIA) құрамына төмендегілер енеді:
§ SIMATIC S7-300 және SIMATIC C7 -400 программаланатын контроллер;
§ SIMATIC PC программаланатын компьютер;
§ SIMATIC WinAC компьютерлік басқару жүйесі;
§ SIMATIC DP кіру мен шығу станциялар жүйесінен;
§ SIMATIC HMI адам-машина интерфейсінен;
§ SIMATIC өндірістік программалар;
§ SIMATIC NET байланыс қондырғылары;
§ SIMATIC PCS 7 өндірістік процестерді басқару жүйесі;
§ SIMATIC PG программаторы.
SIMATIC S7-300/ S7-400/ C7 программаланатын контроллерлер автоматты басқару жүйесін жобалауда ең негізгі бастапқы рөлді атқарады. Нақты тапсырмаларды шешуде функционалды мен интерфейстік модулдерді және әртүрлі орталық процессорларды қолдана отырып, тапсырманы оңтайлы шешуге мүмкіншілік бар.
SIMATIC DP кіру мен шығу станциялар жүйесін PROFIBUS DP негізінде құруға болады.
SIMATIC өндірістік программалар құрамында программалауға, диагностика мен түзеуге және өндірістік байланыс жасауға ыңғайлы құралдар тобынан тұрады.
|
|
|
SIMATIC PG/PC программаланатын компьютер мен программаторларда ең соңғы компьютерлік технология қолданылады.
SIMATIC PC құрамына үш түрлі өндірістік компьютерлерлер кіреді:
• SIMATIC Box PC;
• SIMATIC Rack PC
•SIMATIC Panel PC.
SIMATIC PG программаторы автоматты басқару жүйесінің құрамын анықтауда, оларды программалауда, диагностика жасауда, түзетуде шешуші рөл атқарады. Оның құрамы керекті барлық интерфейстер мен жалғау сымдарымен жабдықталынған.
Программасының құрамына операциондық жүйе Windows пен SIMATIC үш программасының біреуі енеді:
• STEP 7 и STEP 7 Micro/WIN.
• STEP 7, STEP 5 пен STEP 7 Micro/WIN.
• STEP 7 Professional (STEP 7 + S7-SCL + S7-GRAPH + S7-PLCSIM), STEP 5 пен STEP 7 Micro/WIN.
STEP 7 қолдануға өте қолайлы. Оның көмегімен қисынды диаграммалар (LAD), нұсқаулар тізімі (STL), функционалды бөліктер диаграммалар (FBD) тілдерінде программалар құрастырылады.
SIMATIC WinAC компьютерлік басқару жүйесі болса, автоматты басқаруды, өндірістік басқару байланысы мен мәліметтерді өңдеуді және оларды дисплейде көрсетуді бір орталыққа жинақтайды. WinAC Basic, WinAC RTX, WinAC Slot-PLC және WinAC MP түрлерінің болуы, компьютерлік басқаруда ең оңтайлысын таңдап, пайдалануға ыңғайлы.
|
|
|
SIMATIC WinAC болса, алдыңғы қатардағы интерфейстермен жабдықталған және қолданбалы тапсырмаларды автоматтандыруда үлкен орын алады. Проргаммаланатын SIMATIC S7 контроллерімен толық программалық сәйкестілікте болып, бір топтағы аспаптарды қолдана отырып, SIMATIC WinAC басқару жүйесінен SIMATIC S7 контроллеріне программаларды көшіріп және керсінше әрекеттер істеуге толығымен мүмкіншіліктер бар.
SIMATIC WinAC көмегімен төмендегі мәселелерді шешуге болады:
• мәліметтерді өңдеуді, өндірістік байланысты орнатуға, бір компьютер негізінде жобалауға және оны көрсетуге;
• жоғарғы өнімділікпен мәліметтерде өңдеуге және оларды сақтауға;
• автоматты басқару функцияларымен тығыз байланыста бола отырып, арнайы технологиялық тапсырмаларды орындауға;
• арнайы программалар мен қодырғыларды керек ететін тапсырмаларды орындауды.
SIMATIC HMI адам-машина интерфейсінің құрамына дисплейлер, оператордың пернесі және SIMATIC HMI программалары енеді.
|
|
|
Адам-машина интерфейс жүйесі SIMATIC ProTool/Pro, Windows 98SE/ME/NT/2000/XP басқаруының арқасында жұмыс істейді Бұл жүйенің көмегімен оператордың панелі жинақталынады. Оның құрамы Runtime программалар жиынтығынан және SIMATIC ProTool/Pro Configuration программаларынан тұрады.
SIMATIC NET байланыс қондырғыларының көмегімен Industrial Ethernet, PROFIBUS, AS-Interface және EIB Instabus желілерін құруға мүмкіншілік береді.
Автоматты басқару жүйелерінде өндірістік байланыстың алатын орны бөлек. Сондықтан да SIEMENS өндірістердің әртүрлі деңгейлерінде қолайлы басқару үшін әртүрлі желілік шешімдерді ұсынады. Қарапайым байланыстардан бастап, күрделі желілік шешімдер бар.
Industrial Ethernet өндірістік желі жоғарғы деңгейдегі байланысты қамтамасыз етсе, PROFIBUS желісі төменгі және орта деңгейдегі басқаруды қамтиды.
AS- интерфейсі сезгіш элементтер мен атқарушы механизмдермен байланысты іс жүзіне асырады.
SIMATIC S7-400 - автоматтандырылатын объектерді осы (29.1.сурет) программаланатын контроллерлердің көмегімен басқару жүйелерін құруға болады.
29.1.сурет. SIMATIC S7-400 контроллері.
SIMATIC S7-400 контроллерінің қолданатын өндіріс орындарының тізімі төмендегідей:
• машина жасау;
• технологиялық қондырғылар;
• өлшеу жүйесі мен мәліметтерді жинау;
• жеңіл өнер кәсіп;
• жинау машиналары мен желілер;
• контроллерді жасау өндірістері;
• арнайы автоматты машиналар жасау.
SIMATIC S7-400 көмегімен әртүрлі өндірістік байланыстарды атқаруға болады.
Мысалыға: MPI/ PROFIBUS-DP интерфейсінің көмегімен компьютерлерді, программаторларды, адам-машина интерфейстік жүйелерін, программаланатын S7-200, S7-300, S7-400 котроллерлерін және SIMATIC WinAC компьютерлік басқару жүйесін қосуға мүмкіншіліктуғызады.Ал, қосымша PROFIBUS-DP интерфейсі болса, кіру және шығу ET 200 қондырғысымен байланысты іс жүзіне асырады.
29.2.сурет. PROFIBUS-DP интерфейсіне қондырғыларды қосу.
Негізгі контроллерге төмендегідей қондырғыларды қосуға болады:
• ET 200 B/ L/ M/ S/ iS/ X/ R/ Eco кіру мен шығу стансияларын;
•қосу процессоры CP 342-5 көмегімен автоматтандыру жүйесі SIMATIC C7 мен контроллер SIMATIC S7;
• PROFIBUS-DP интерфейсінің көмегімен орталық процессорларды S7-300;
• AS-Interface қосылған DP қондырғысына жалғанған сезгіш элементтер мен атқару механизмдеріне жеткізу үшін қолданатын DP/Asi байланыс модулі;
•сезгіш элементтер мен жетектерге жеткізетін DP қондырғысына PROFIBUS-PA желісі арқылы DP/PA модулі мен байланыс қондырғысы;
•жергілікті жердегі сезгіш элементтер мен механизмдерді.
Автоматтандыру жүйесі SIMATIC C7 құрамына логикалық контроллер мен қатар оператордың SIMATIC OP/TP пернесі кіреді. Осы екеуінің көмегімен ыңғайлы басқару жүйесі құрастырылады.
29.3.сурет. AS-Interface интерфейсіне сезгіш элементтерді қосу.
AS-Interface негізінде сезгіш элементтерден, атқару механизмдерінен келіп түсетін сигналдарды енгізу мен шығару жүйелері құрастырылады. SIMATIC C7 жүйесі AS интерфейсінде негізгі рөлді атқаратын болғандықтан оған 31 жуық қондырғыларды және сезгіш элементтерді қосуға болады.
SIMATIC программалары автоматты SIMATIC S7/C7 және SIMATIC WinAC компьютерлік басқару жүйелерінің жұмыстарын қамтамасыз етеді. Осы программалық сайманда автоматты басқару жүйелерін пайдалану мен зерттеп дайындау үшін керекті функцияның барлығы бар.
Мысалыға, қондырғылардың параметрлерін жобалауға, жоспарлауға, процесті басқаруға, мәліметтерді архивтеуге, тестілеуге, өңдеуге, құжаттауға т.б,.
STEP 7 стандартты програмалар жиынтығы. Осы программаның көмегімен логикалық контроллерді процестерді басқару мен бақылау үшін дайындайды.
Программалау тілі болса, үш бағыттан тұрады:
· Контактілік жоспар (нем. KOP,ағл. LAD). Бұл программалау тілі STEP 7 графикалық түрде көрсету. Оның синтаксистері релелі-контактілік схемаға ұқсас;
· Командалар тізімі (нем. AWL, ағл. STL). Бұл программалау тілі STEP 7 мәтін түрінде көрсету. Программа болса, командалар тізімі түрінде жазылады да контроллер осы командаға сәйкес жұмыс атқарады.
· Функционалды жоспар (нем. FUP, ағл. FBD). Бұл программалау тілі STEP 7 графикалық түрінде көрсету. Логикалық алгебраға тәріздіс, логиканы логикалық блоктар түрінде келтіреді.
29.4.сурет.
Технологиялық процестерді бақылау мен басқару үшін объектегі жүріп жатқан процесті сезгіш элементтер (29.4.сурет. 1а,2а,3а, поз.) арқылы мәліметтерді кіру және шығу қондырғысының көмегімен контроллерге (SIMATIC S7 400) енгізеді. Контроллерде жоғарыда келтірілген программалау тілдерінің көмегімен басқару программасы құрастырылып, контроллерге жазылады. PCS 7 («Process Control System 7 – Electronic Manuals (PCS 7 процестерді басқару жүйесі – Электронды басшылық) процестерді басқару жүйесінің көмегімен басқарылатын объектердің ыңғайлы сұлбаларын жобалауға болады.
Жобаларды (29.4.сурет) жобалаушы стансаның көмегімен (ES) іс жүзіне асырылады да станциялық жүйе (OS) арқылы программаны жүргізе отырып, процесті бақылау мен басқару атқарылады.
ES, OS арнайы процессорлардың көмегімен PROFIBUS, Industrial Ethernet және Fast Ethernet шиналарына қосылады.
9 дәріс. Тақырыбы мен жоспары: Ауытқу және сыртқы әсер бойынша реттеу. Біріккен жүйелер. Кері байланыс туралы түсінік. Тұйықталған АРЖ функционалдық құрылымы. Тұрақтандыратын, бағдарламалық және бақылайтын АРЖ
10 дәріс. Тақырыбы мен жоспары: АРЖ математикалық сипаттау және статика мен динамиканың математикалық модельдерін алу. Сызықты элементтер туралы түсінік, АРЖ нақты элементтерінің математикалық модельдерін линеаризациялау. Сызықты элементтердің динамикалық сипаттамасы: өтпелі және біріліс функциялары. Жиіліктік сипаттамалар. АРЖ элементерін қосу әдістері. АРЖ типтік звенолары, олардың динамикалық сипаттамалары
11 дәріс. Тақырыбы мен жоспары: АРЖ және олардың элементтерін математикалық сипаттау. Статика және динамиканың математикалық модельдерін алу әдістері. Сызықты элементтер туралы түсінік, АРЖ нақты элементтерінің математикалық модельдерін линеаризациялау. Сызықты элементтердің динамикалық сипаттамасы: өтпелі және беріліс функциялар. Жиіліктік сипаттамалар. АРЖ элементтерін қосу тәсілдері. АРЖ типтік звенолары, олардың динамикалық сипаттамасы
12 дәріс. Тақырыбы мен жоспары: Автоматты реттегіштер. Реттеу заңы. Даму әрекет реттегіштері (П, ПИ, ПИД), олардың динамикалық сипаттамалары және орнату параметрлері. Дискретті әрекет реттегіштері: жұмыс істеу принципі, негізгі қасиеттері, қолдану аймақтары. Автоматты реттеу жүйесінің (АРЖ) анализі. АРЖ орнықтылығы туралы түсінік, АРЖ орнықтылық критерийлері: алгебралық, жиіліктік
13 дәріс. Тақырыбы мен жоспары: АРЖ өтпелі процестердің сапасы және оның критерийлері. Реттеу сапасына объекттің динамикалық қасиетінің және автоматты реттегіштің әсері. Реттеу заңын таңдау
14 дәріс Тақырыбы мен жоспары: Автоматтандыру жүйелерінің жобалау элементтері. Автоматтандырудың құрылымдық және функционалдық схемалары. Бақылау, басқару және сигналдау нүктелерін таңдау. Технологиялық жабдықтар мен автоматтандыру құраларын белгілеу әдістері
15 дәріс. Тақырыбы мен жоспары: Негізгі технологиялық шамаларды (температура, қысым, шығын, концентарция және т.б.) автоматты бақылау және реттеудің типтік схемалары. Негізгі өндірістік процестердің типтік схемалары
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!