Скачать:  1366032034_kursovaya_main.zip [372,18 Kb] (cкачиваний: 4)  

Курсовая работа

На тему: «Проектирование системы логического контроля и управления»

По дисциплине «Микропроцессорные комплексы в системах управления»

Задание: Спроектировать систему логического контроля и управления или информационную систему. Для этого:

·Выбрать и обосновать выбор конфигурации оборудования;

·Составить блок схему алгоритма и написать программное обеспечение нижнего уровня на языке Step7 STL;

·Составить видеокадры диспетчерского пункта и реализовать полную SCADA систему.

Задание 1. Порядок выполнения задания:

1. Формулировка задания.

Организовать автоматическое и ручное управление конвейера по приготовлению травяной муки.

На конвейере установлены датчики:

- 2 датчика массы;

- 2 датчика, подающие сигналы об окончании и начале процесса.

Реализовать с помощью контроллера следующий алгоритм:

1) При нажатии кнопки «СТАРТ» запускается конвейер К1.

2) При появлении сигнала с датчика массы Д1 (5 кг) механизм М1 измельчает траву в течение 20 секунд.

3) При появлении сигнала с датчика Д2 механизм М2 начинает обжарку в течение 10 секунд.

4) При появлении сигнала с датчика Д3 механизм М3 начинает процесс гранулирования в течение 10 секунд и затем все поступает в бункер и далее в пакеты. В этот же момент механизм М5 подает пакет.

5) При появлении сигнала с датчика массы Д4 (1,5 кг) механизм М4 перекрывает бункер на 10 секунд, механизм М5 подает пакет, механизм М6 забирает наполненный пакет и доставляет его до конца конвейера в течение 3 секунд, где его место положение фиксируется Д5.

6) Выполнить подсчет пакетов, которые заполняются мукой за один цикл работы и вывести ответ на экран.

7) Весь процесс работы можно в любой момент остановить по нажатию кнопки «СТОП».

В ручном режиме предусмотрено аварийное выключение конвейера кнопкой «ВЫКЛ».

2.Составление структурной схемы системы автоматизации.

Рисунок 2 – Структурная схема

Обозначение:

1)кнопка автоматического запуска конвейера - СТАРТ

2)кнопка автоматической остановки конвейера - СТОП

3)датчик массы – Д1

4)датчик присутствия – Д2

5)датчик присутствия – Д3

6)датчик массы – Д4

7)датчик присутствия – Д5

8)кнопка аварийной остановки конвейера - ВЫКЛ

9)реле – М1

10)реле – М2

11)реле – М3

12)реле – М4

13)реле – М5

14)реле – М6

15)конвейер – К1

Структурная схема системы автоматизации включает в себя микропроцессорный элемент управления - свободно – программируемый контроллер, входные элементы, исполнительные механизмы. В качестве входных элементов используются: 5 датчиков, 3 кнопки и экран. В качестве исполнительных элементов используется: 6 реле (М1 –М6) и конвейер К1.

Таким образом, имеем на входе 9 дискретных сигналов, на выходе 6 дискретных исполнительных элемента.

3.Выбор и обоснование выбора оборудования.

·реле электрическое с замыкающим контактом - TCR Импульсные реле времени (М1 - М6)

Параметры

·кнопки (СТАРТ, СТОП, ВЫКЛ)

Параметры

Описание

·датчики (Д1 - Д6)

Емкостные датчики присутствия срабатывают при появлении в активной зоне неметаллических материалов, таких какдревесина, пластик, песок, другие сыпучие материалы, различные жидкости. Преимущество емкостного датчика заключается в том, что для его срабатывания не требуется непосредственного контакта устройства с материалом. Емкостные датчики имеют встроенную защиту от неправильного подключения и короткого замыкания. Корпус датчиков изготовлен из макролона – высокопрочного нетоксичного пластика, обладающего антистатическими свойствами. Чувствительность датчика можно настроить, исходя из типа регистрируемого материала и условий окружающей среды.

Рекомендуемые области применения - для обнаружения металлических и неметаллических объектов, их подсчета и замера промежутков между ними (например, на движущемся конвейере).

·экран (Э1 подключен к интерфейсному входу MPI)

Текстовые дисплеи могут подключаться к любой модели S7-300 с помощью соединительного кабеля через PPI интерфейс. Придлине линии связи до 2.5м через этот же кабель осуществляется питаниедисплея. При длинелинии более 2.5м дляпитания дисплея необходимдополнительный блок питания =24В.К одному контроллеруможет быть подключенонесколько текстовых дисплеев. Дисплей позволяет:

• Отображать до 80 текстовых сообщений, в каждое из которых допускается включать до 6 переменных.

• Отображатьи модифицировать значенияпараметров с встроенной клавиатуры.

•Управлять состоянием входови выходов контроллерадля реализации функцийручного управления, тестированияи диагностики системы. Отличительной чертой TD 200C является наличиеконфигурируемой клавиатуры (до 20 клавиш) и возможность оформления фронтальной панели с полным учетом требований заказчика. Функции всех клавиш программируются.Конфигурирование текстовых дисплееви оформление фронтальной панелипроизводится с помощьюспециального мастера пакета STEP 7 Micro/Win. Дополнительного программногообеспечения не требуется.Параметры конфигурации сохраняются впамяти центрального процессора. Готовыеварианты изображений фронтальнойпанели распечатываются наспециальную пленку инаклеиваются на дисплей TD 200C.

Ø разрешающая способность - 2 строки по 20 символов (4 строки по 24 символа)

Ø цветность - монохромный, желто-зеленый (бело-голубой)

Ø Клавиатура (Для панелей TD мембранная) - 5 системных и 8 функциональных

Ø Память, встроенная (для данных пользователя) - Память центрального процессора

Ø Скорость передачи данных - 9.6; 19.2; 187.5 Кбит/с

Ø Напряжение питания/ потребляемый ток =24В (+18…30 В)/ 120 мA

·CPU 3313C – 2 PtP / CPU 313C – 2 DP

·Блок питания PS 307;

2 A (6ES7307–1BA00–0AA0)

Номер для заказа 6ES7307–1BA00–0AA0

Характеристики:

Блок питания PS 307 (2 A) отличается следующими свойствами:

•выходной ток 2 A

•выходное напряжение 24 в пост. тока; защита от короткого замыкания и обрыва цепи

• подключение к однофазной системе переменного тока (входное напряжение 120/230 В перем. тока, 50/60 Гц)

•надежная гальваническая развязка в соответствии с EN 60 950

• может быть использован как источник питания нагрузки

Схема подключения PS 307; 2 A

Принципиальная схема PS 307; 2 A

Технические данные PS 307; 2 A (6ES7307–1BA00–0AA0)

4.Составление электрической схемы автоматизации.

Рисунок 3 – Электрическая схема

Задание2. Порядок выполнения задания:

1.Составление блок-схемы алгоритма программы.

Таблица символов

Листинг программы:

Network 1:

A "СТАРТ”

S "К1” // запуск конвейера

S M 16.0 // установка меркера

Network 2:

A M 16.0

A "Д1”

FR ”T1” // разблокировка таймера 1

L S5T#20S // загрузка в таймер 1 значения времени = 20 секунд

SE "T1” // выбор типа таймера 1 с расширенным импульсом

Network 3:

A "T1”

= "M1”

Network 4:

A M 16.0

A "Д2”

FR ”T2” // разблокировка таймера 2

L S5T#10S // загрузка в таймер 2 значения времени = 10 секунд

SE "T2” // выбор типа таймера 2 с расширенным импульсом

Network 5:

A "T2”

= "M2”

Network 6:

A M 16.0

A "Д3”

FR ”T3” // разблокировка таймера 3

L S5T#10S // загрузка в таймер 3 значения времени = 10 секунд

SE "T3” // выбор типа таймера 3 с расширенным импульсом

Network 7:

A "T3”

= "M3”

= "M5”

Network 8:

A M 16.0

A "Д4”

FR ”T4” // разблокировка таймера 4

L S5T#10S // загрузка в таймер 4 значения времени = 10 секунд

SE "T4” // выбор типа таймера 4 с расширенным импульсом

Network 9:

A "T4”

= "M4”

= "M5”

S M 20.0 // установка меркера

Network 10:

A M 16.0

A M 20.0

AN "T4”

FR ”T5” // разблокировка таймера 5

L S5T#3S // загрузка в таймер 5 значения времени = 3 секунд

SE "T5” // выбор типа таймера 5 с расширенным импульсом

Network 11:

A "T5”

= "M6”

Network 12:

A M 16.0

A "Д5”

R M 20.0 // сброс меркера

FR "C1” // разблокировка счетчика 1

CU "C1” // увеличение значения счетчика на 1

Network 13:

O "СТОП”

O "ВЫКЛ”

R "T1” // сброс значения таймера1

R "T2” // сброс значения таймера2

R "T3” // сброс значения таймера3

R "T4” // сброс значения таймера4

R ”T5” // сброс значения таймера5

R "K1” // остановка конвейера

R M 16.0 // сброс меркера

R M 20.0 // сброс меркера

Таблица переменных с вариантами результатов выполнения программы в On-line режиме