2.2 Разработка документации на проектно-компонуемый комплект автоматизации (с применением МП контроллера)
Основными критериями выбора промышленного контроллера являются:
· быстродействие (скорость обработки данных);
· надежность (безотказность работы, бесперебойность питания);
· возможность наращивания системы;
· простота монтажа, наладки и эксплуатации;
· обеспечение связи с ЭВМ верхнего уровня;
· простота загрузки и изменения рабочей программы;
· стоимость.
Наиболее подходящим для обеспечения этих критериев является ПЛК каркасного типа, содержащий: встроенный процессорный модуль, блок питания, интерфейс связи с внешними устройствами.
Контроллер Simatic S7-300, соответствует этим критериям.
SIMATIC S7-300 - это модульные программируемые контроллеры, работающие с естественным охлаждением. Модульная конструкция, возможность построения распределенных структур управления, наличие дружественного пользователю интерфейса позволяет использовать контроллер для экономичного решения широкого круга задач автоматического управления в различных областях промышленного производства. Контроллер SIMATIC S7-300 имеет модульную конструкцию и включает в свой состав:
Модули центральных процессоров (CPU). В зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллерах могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающиеся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, наличием или отсутствием коммуникационных интерфейсов.
Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами.
В рамках семейства контроллеров SIMATIC S7-300 предлагаются CPU с различными мощностными характеристиками:
1) CPU 312 IFM - для автоматизации небольших установок с использованием или без использования аналоговых входов/выходов
2) CPU 313 - для автоматизации установок с повышенными требованиями к объему программы управления.
3) CPU 314 - для автоматизации процессов, предъявляющих высокие требования к объему программы управления и скорости ее обработки
4) CPU 314 IFM - компактный центральный процессорный модуль со встроенными входами и выходами для автоматизации процессов, предъявляющих высокие требования к объему программы управления и скорости ее обработки
5) CPU 315/315-2-DP, CPU316, CPU318 - для решения сложных задач автоматизации с большим объемом программы управления и для построения систем управления с децентрализованной структурой на базе PROFIBUS
В составе контроллера использованы модуль блока питания (PS), обеспечивающий возможность питания контроллера от сети переменного тока напряжением 120 или 230В.
Контроллеры отличаются высокой стойкостью к ударным и вибрационным нагрузкам. Имеет стандартное исполнение с диапазоном рабочих температур от 0 до 60°С.
Основой конфигурирования ПЛК (выбор типа и количества модулей) является функциональная схема автоматизации. В нашем случае система автоматического управления процесса состоит из следующих контуров:
a) регулирование перемещения прессштемпеля (1 канал аналогового входа и 1 канал аналогового выхода);
б) регулирование температуры в гидробаке (1 канал аналогового входа и 1 канал аналогового выхода);
в) регулирование температуры в трубопроводе (1 канал аналогового входа и 1 канал аналогового выхода);
г) регулирование уровня в гидробаке (1 канал аналогового входа и 1 канал аналогового выхода);
д) регулирование прижима контейнера к матрице (1 канал аналогового входа и 1 канал дискретного выхода);
е) регулирование прижима контейнера к матрице (1 канал аналогового входа и 1 канал дискретного выхода);
ж) регулирование отделение пресс-остатка от матрицы (1 канал аналогового входа и 1 канал дискретного выхода);
з) регулирование прижима контейнера к матрице (1 канал аналогового входа и 1 канал дискретного выхода);
и) регулирование температуры низа контейнера (1 канал аналогового входа и 1 канал аналогового выхода);
к) регулирование температуры верха контейнера (1 канал аналогового входа и 1 канал аналогового выхода);
- контроля:
а) Температуру втулки (1 канал аналогового входа);
б) Температуру профиля на выходе из матрицы(1 канал аналогового входа);
в) наличие пламени в 1-ой вверху контейнера (1 канал аналогового входа);
г) наличие пламени в 2-ой ввнизу контейнера (1 канал аналогового входа);
д) Розжиг горелки 1 (1 канал дискретного выхода);
е) Розжиг горелки 2 (1 канал дискретного выхода);
ж) подключение 4 поршневых насосов (4 канал дискретного входа и 4 канала дискретного выхода);
з) подключение 2 компресоров для подачи природного газа и воздуха (2 канал дискретного входа и 2 канала дискретного выхода);
и) Регулирование перемещения пуллера пилы (1 канал аналогового выхода и 1 канала дискретного выхода);
к) Регулирование перемещения пуллера натяжения (1 канал аналогового выхода и 1 канала дискретного выхода);
л) Регулирование скорости охлаждения с помощью вентиляторов (1 канал аналогового выхода и 1 канала дискретного выхода);
В результате имеем: 12 каналов аналогового ввода, 13 канала дискретного вывода, 9 каналов аналогового выхода, 6 каналов дискретного входа.
Выбор технических средств
выбираем ТСА исходя из следующих соображений:
· использовать оборудование без искрозащиты;
· использовать электрогидравлический преобразователь;
Полный список всех ТСА приведен в спецификации оборудования (приложение1).
Комплектация микропроцессорных средств регулирования
Для реализации контроля и регулирования технологических параметров было решено использовать программируемый логический контроллер S7-300. Он обладает рядом преимуществ:
· возможность помодульной комплектации;
· средства программирования на достаточно простом и удобном языке Step-7;
· средства связей между процессорами по сети Profibus DP;
· относительная дешевизна покупки и обслуживания.
Среди центральных процессоров S7-300 были выбраны CPU NET и CPU CPU 315/315-2-DP (Profibus DP - слейв), обладающие следующими техническими характеристиками:
Таблица 2.1 -- Блоки, входящие в состав контроллера
Тип модуля |
Характеристика |
Описание |
|
1 |
2 |
3 |
|
315/315-2-DP |
Объем памяти 15,2, память данных 6, максима число входов/выходов 1184 |
Базовая плата со встроенным ЦП на 5 слотов |
|
SM331 |
8 каналов ввода, вх. ток 4-20мА, 0-20мА; питание от 24 В. |
Блок аналогового ввода |
|
SM332 |
8 каналов вывода, вх. ток 4-20мА, 0-20мА; питание от 24 В. |
Блок аналогового вывода |
|
SM321 |
8 каналов ввода, вх. ток 4-20мА, 0-20мА; питание от 24 В. |
Блок дискретного ввода |
|
SM322 |
8 канала вывода, вых. ток 2А на канал, питание 55мА от 5В |
Блок дискретного вывода |
|
LOGO |
Выходное напряжение 24 В, |
Блок питания |
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
- 1.1 Краткое описание технологии использования алюминиевого профиля
- 1.3 Требования к системе управления и параметрам, подлежащим контролю, регулированию и сигнализации
- 2. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
- 2.1 Разработка принципиальных схем измерения, управления, регулирования
- 2.2 Разработка документации на проектно-компонуемый комплект автоматизации (с применением МП контроллера)
- 2.3 Мероприятия по диагностике систем управления
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- 1. Рынок алюминиевых профилей в России.
- 1. Рынок алюминиевых профилей в России. 3
- 4.5 Требования к профилям из алюминиевых сплавов
- Фасады на основе алюминиевого профиля
- 3.10. Профили из алюминиевых сплавов
- 1.1 Краткое описание технологии использования алюминиевого профиля.
- 3. Алюминиевые конструкции
- 1.6.9. Профили из алюминиевых сплавов
- Алюминиевый оконный профиль provedal
- Линейный двигатель, интегрированный в алюминиевый профиль