Сделай Сам Свою Работу на 5

Анализ алгоритма автоматического управления приводами адъюстажа

Если на поворотном столе перед транспортером палетт 3.701 находится поддон и имеется запрос тормозного устройства 3.701, т.е упорный рычаг вверху (3.701-SBE.05), контакт поддона свободен (3.701-SBE.03), то упорный рычаг расположенного перед ним поворотного стола опускается и в нижнем положении задействуется датчик. С задействованием датчика включается цепной привод 3.701 и поддон транспортируется к тормозному устройству 3.701 и фиксируется.

С задействованием контакта поддона (3.701-SBE.02) поднимается упорный рычаг расположенного впереди поворотного стола.

Если задействуется контакт поддона тормозного устройства 3.701 (3.701-SBE.03), то цепной привод 3.701 выключается. Если имеется запрашивающий импульс от поворотного стола 3.707, т.е. поворотный стол находится в положении 2 (3.707-SBE.06) и упорный рычаг вверху (3.707-SBE.05) и контакт поддона свободен (3.707-SBE.06), то упорный рычаг тормозного устройства 3.701 опускается (3.701-SBE.06) цепной привод включается. Цепной привод 3.701 выполняет свой неизменный шаг и выключается через 3.701- SBE.01. Тем самым поддон находится на поворотном столе 3.707. Через контакт поддона 3.707-SBE.06 упорный рычаг тормозного устройства 3.701 снова поднимается и транспортер палетт 3.701 готов к приему следующего поддона.

Контакт поддона тормозного устройства в транспортере палетт SBE.03. Включение соответствующего транспортера палетт возможно только тогда, если упорный рычаг этого тормозного устройства находится вверху

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
(SBE.05) и передающий поворотный стол стоит в положении передачи и упорный рычаг тормозного устройства расположен внизу.

Таблица 1 - Датчики транспортера палетт 3.701

Датчик Назначение
SBE.01 Контакт цепи для константного шага (основное положение)
SBE.02 Контакт поддона
SBE.03 Контакт поддона
SBE.04 Упорный рычаг в основном положении
SBE.05 Упорный рычаг вверху
SBE.06 Упорный рычаг внизу

 

 

.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
2.3 Аппаратное обеспечение автоматикой управления механизмов адъюстажа



До реконструкции аппаратное обеспечение автоматикой было представлено свободно программируемым контроллером S5-135U, станцией распределенного ввода-вывода ET 100, программатором фирмы Siemens PG.

Свободно программируемый контроллер S5 - 135 U дополняет систему SIMATIC S5. Он сос­тоит из центральной системы управления, к которой при необходимости могут подключаться один или несколько расширительных устройств. Центральная система управления включает в себя центральное устройство, один или несколько процессоров CPU и модули ввода/ вывода.

В зависимости от конкретного применения центральное устройство может работать в одно- или мультипроцессорном режиме. Таким образом, ПК пригоден как для применения в сложных системах управления, так и для решения задач регулирования, контроля и протоколирования.

Программируемый контроллер (AG) представляет собой совокупность центрального и расширительных (при необходимости) устройств. Центральное устройство (ZG) состоит из корпуса с шинной платой, блока питания (SV) с вентилятором и литиевой батареей. Блок питания в зависимости от требований имеется в нескольких исполнениях:

- 230В АС или 24В DC как главный ввод питания.

- Выходные напряжения для внутрисистемного питания модулей:

- + 5В (10А,18А, 40А - устойчивы к КЗ);

- +24В (0,8А, 2,8А - предохранитель);

- +15В (для спецприменений).

Блок питания смонтирован на плате основания центрального устройства. Блок питания и вентилятор запитываются одинаковым напряжением.

Центральное устройство в зависимости от условий эксплуатации и технологических требо­ваний может комплектоваться различными CPU. Этими CPU реализуются все встречающиеся в языке программирования STEP 5

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
функции. К этим CPU могут подклю­чаться все типы программаторов фирмы Siemens.

В соответствии с решаемыми задачами автоматизации в центральное устройство могут вставляться различные периферийные модули. К ним, например, относятся:

- цифровые модули ввода/вывода ;

- аналоговые модули ввода/вывода ;

- модули для предварительной обработки сигналов ;

- процессоры передачи данных.

Отдельные CPU рассчитаны как для самостоятельной работы, так и в мультипроцессорном режиме. В однопроцессорном режиме работа осуществляется циклически, с программно-временным управлением или в функции аварийной ситуации. Доступы к модулям ввода/вывода возможны в любой момент времени через шину S5.

В мультипроцессорном режиме задача автоматизации может распараллеливаться по отдельным CPU (2 - 4). Каждый CPU выполняет свою программу независимо от остальных и имеет свою собственную область системных данных. Через шину S5 процессор CPU может обмениваться информацией с другими CPU, имеет доступ к общему отображению процесса (входов и выходов) и соответствующим периферийным устройствам. За счет координатора (например, KOR 923C) подключение к шине производится циклически в режи

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
ме разделения времени. Благодаря мультипроцессорному режиму скорость обработки данных в целом увеличивается.

Центральный процессор CPU 928B - это модуль шириной 40 мм, который занимает в центральном устройстве 135U два установочных места. Он состоит из:

-процессора с побитовой адресацией (быстрая поразрядная обработка информации, оптимизирован для задач управления);

-процессора с пословной адресацией (быстрая пословная обработка, оптимизирован для задач регулирования);

- арифметического процессора.

Кроме того, CPU 928B специально предназначен для контроля и сигнализации, обмена информацией в мультипроцессорном режиме, а также оперативного управления и текущего контроля. В модуль интегрирован интерфейс для программатора и имеется место для второго факультативного интерфейса, который может использоваться в качестве дополнительного интерфейса для программатора или для сопряжения, например, с другим ПК, PC или принтером. Также, модуль имеет аппаратный таймер, Пользовательская программа хранится в модуле СППЗУ/ОЗУ емкостью 64 Кбайта. Процессор CPU 928B позволяет организацию нескольких уровней выполнения программы:

- циклически (ОВ1, FBO);

- с управлением в функции аварийной ситуации;

- с программно-временным управлением (по 9-ти тактовым импульсам);

- с управлением в функции времени аппаратного таймера.

Память этого процессора делится на несколько областей.

Важнейшими ее областями являются:

-Пользовательская память (не более 32 килослов) находится на вставном модуле ОЗУ или СППЗУ и содержит ячейки с кодами и данными ;

- ОЗУ ячеек данных (не более 23.375 килослов) - это область памяти для приема ячеек данных. Ячейки данных, содержимое которых должно изменяться пользовательской программой, должны копироваться с модуля СПП3У в ОЗУ данных;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
- Область меток (256 байтов) - это область памяти, к которой пользовательская программа может очень быстро обращаться. Область меток должна в основном служить для часто используемых рабочих данных. Метки памяти реализованы различными форматами данных (отдельные биты, байты, слова и слова двойной длины). Отдельные байты меток использоваться как промежуточные метки для обмена данными между процессорами в одном ПК;

- Область специальных меток (1024 байта) используется как область "нормальных" меток с ограниченными функциональными возможностями;

- Отображение входов/выходов процесса РАЕ/РАА (по 128 байтов). К отображению процесса пользовательская программа может обращаться по такому же принципу как и к области меток. В конце цикла отображение процесса актуализируется системной программой;

- Область периферийных модулей (512 байтов). Пользовательская программа, обходя отображение процесса, может напрямую обращаться к периферийным модулям через шину S5. При этом возможны следующие форматы данных: байты и слова;

- Времена Т (256 ячеек времени). Ячейки времени загружаются пользовательской программой значением между 10мс и 9990с, системная программа производит обратный счет с 10мс интервалом;

- Счетчики Z (256 счетчиков). Счетные ячейки загружаются пользовательской программой начальным значением (максимум 999), счет производится в прямом/обратном порядке. Итак, CPU 928U - процессор, который может универсально использоваться для решения задач автоматизации.

Станция распределенного ввода-вывода ЕТ 100 благодаря модульному исполнению дополняет номенклатуру периферийного оборудования компактных програм­мируемых контроллеров.

На входном/выходном уровне могут использоваться модули ввода/вывода для всех распространенных уровней сигналов (цифровых) и во всех общепринятых диапазонах сигналов (аналоговых). За счет модульной произвольной комбинации 1,2,4 или 8 каналов они могут расширяться до максимальной конфигурации. Установленные в также модульно расширяемую шину - состоящую из шинных модулей - они обмениваются своей информа­цией с соответствующим модулем сопряжения IM318.

Обмен информацией между ЕТ 100 (модулем сопряжения IM318) и центральным. устройством (модулем сопряжения IM308) вышестоящего уровня происходит по экранированной двухпроводной линии. Скорость передачи данных для ЕТ 100 может составлять до 375 Кбит в секунду и зависит от вида линии передачи и расстояния. Модуль сопряжения IM308 (ПК) является ведущим устройством в канале передачи данных и управляет пересылкой телеграмм. Командами загрузки и пересылки (STEP 5) процессор CPU обращается к ЕТ 100. Асинхронно работающие процессор CPU и модуль сопряжения IM308 не мешают друг другу. Модули ввода/вывода не имеют адресного формирователя. Соответствующие адреса модулей записываются централизованно в СППЗУ в модуль сопряжения IM308 и при каждом запуске или рестарте передаются отдельным ЕТ 100. Списки адресов для этого подготавливаются на программаторе программными средствами.

Диагностические возможности делают наглядной как работу, так и ошибочные состояния системы. Дополнительно к индикации ошибок и неисправностей в модулях вся информация о них в зависимости от вида ошибки накапливается централизованно в диагностических байтах и может анализироваться пользовательской программой или считываться через программатор и выводиться на монитор и/или принтер.

Децентрализованное периферийное устройство ЕТ 100 компонуется по модульному принципу и состоит из:

- модуля сопряжения IM318;

- шинных модулей;

- периферийных модулей;

- блока питания.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
Процессор передачи данных CPI43 служит для сопряжения программируемых контроллеров семейства SIMATIC S5 с системной шиной для последовательной передачи данных SINEC H1. Процессор СР143 имеет в своем распоряжении интерфейс шины Н1 и вывод для программатора. Модуль памяти, который может вставляться в доступную со стороны фронтальной панели вертикальную удлиненную полость, предназначен для записи параметров связи и т.п. Его содержимое подготавливается на программаторе пакетом программ СОМ 143.

В качестве интерфейса связи между процессором СР143 и центральным процессором CPU программируемого контроллера служит двухпортовое ОЗУ. Последнее позволяет "одновременный" доступ обоих партнеров. Обмен информацией между ними осуществляется через эту память при помощи ячеек манипулирования. С позиций ПК двухпортовое ОЗУ делится на четыре страницы. Каждый CPU может обмениваться информацией с СР143 только через жестко привязанную к нему страницу. Информационный поток производится, например, при "ОТПРАВИТЬ" от CPU в СР143, где данные запоминаются в буфере. Оттуда через шину Н1 они передаются получателю. При "ПРИНЯТЬ", информационный поток осуществляется в обратной последовательности. Таким образом, CPU разгружается от непосредственного обмена данными. Доступ процессора СР143 к шине HI осуществляется по методу CSMA/CD ("carrier-sense multiple access with collision detection") - коллективный доступ с опросом несущей /обнаружение конфликтной ситуации. При организации доступа по методу CSMA/CD нет установленной последовательности. Все пользователи используют общий канал передачи данных. Каждый из них может передавать данные в

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
том случае, если канал свободен. Если во время передачи одним пользователем другие участники также хотят отправить свою информацию, то они должны ждать, пока канал опять не будет свободен. Если он снова свободен и два пользователя одновременно производят передачу, то это приводит к наложению данных. Эта ситуация разрешается тем, что оба участника прекращают передачу. По истечении различно присвоенных времен ожидания пользователи могут повторить свою передачу, естественно один за другим. Этот процесс происходит в течение микросекунд. Наложения (конфликтные ситуации) возникают очень редко и поэтому времена ожидания очень малы. Таким образом, метод CSMA/CD позволяет очень быстрые доступы к шине.

Принципиально имеется две конфигурации сети, которые могут также смешиваться. Таковыми являются:

Сеть SINEC Н1 (электрический триаксиальный кабель), состоящая из отдельных сегментов с максимальной длиной 500м. К каждому сегменту могут подключаться до 100 шинных соединителей (трансивер соединяет пользователя с шиной H1). Если сегментной длины недостаточно, то через промежуточные усилители (шинные усилители) можно включить дополнительные сегменты. При этом следует учесть, что между двумя станциями не должно лежать больше двух усилителей.

Сеть SINEC H1FO (волоконно-оптический кабель) конфигурирована как звездообразная. В ней все конечные устройства через кабель трансивера напрямую или дополнительно с опти­ческим кабелем шинного соединителя и двухжильным световодным кабелем звездообразно подключаются к активному радиальному соединителю.

После реконструкции аппаратное обеспечение автоматикой будет представлено свободно программируемым контроллер S7-400, станцией распределенного ввода-вывода ET 200, программатором фирмы Siemens SIMATIC Field PG.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
SIMATIC S7-400 - это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации средней и высокой степени сложности.

Система автоматизации S7-400 имеет модульную конструкцию. Она может комплектоваться широким спектром модулей, устанавливаемых в монтажных стойках в любом порядке. Система включает в свой состав:

-Модули блоков питания (PS): используются для подключения SIMATIC S7-400 к источникам питания =24/ 48/ 60/ 120/ 230В или ~120/ 230В.

-Модули центральных процессоров (CPU): в составе контроллера могут использоваться центральные процессоры различной производительности. Все центральные процессоры оснащены встроенными интерфейсами PROFIBUS-DP. При необходимости, в базовом блоке контроллера может быть использовано до 4 центральных процессоров.

-Сигнальные модули (SM): для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов.

-Коммуникационные модули (CP): для организации последовательной передачи данных по PtP интерфейсу, а также сетевого обмена данными.

-Функциональные модули (FM): для решения специальных задач управления, к которым можно отнести счет, позиционирование, автоматическое регулирование и т.д.

ЕТ 200- гранулированная станция распределенного ввода-вывода со степенью защиты IP 20 и широким спектром модулей.

Станции ET 200 могут комплектоваться:

-Модулями ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов.

-Технологическими модулями для решения задач позиционирования и счета.

-Силовыми модулями коммутации цепей трехфазного переменного тока.

Обширный спектр модулей различного назначения позволяет оптимальным образом адаптировать станции ET 200 для решения широкого круга задач автоматического управления. При этом количество каналов ввода-

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
вывода выбирается в точном соответствии требованиям поставленной задачи. Замена модулей может производиться без остановки станции.
Скорость передачи информации по сети PROFIBUS-DP может достигать 12 Мбит/с, что позволяет использовать станцию в системах, критичных к времени обработки информации. Допускается непосредственное подключение станции к электрическим (RS 485) или оптическим каналам связи.
Для создания систем безопасного управления станции ET 200 позволяют использовать технологию SIGUARD, а также специальный набор F-модулей.

Станция ET 200 включает в свой состав:

-интерфейсный модуль IM 151 для подключения к PROFIBUS-DP или PROFINET;

-электронные модули ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов;

-технологические модули для решения задач позиционирования и счета;

-силовые модули;

-терминальный элемент, включаемый в комплект поставки IM 151 и устанавливаемый после последнего модуля станции.

В общей сложности станция позволяет размещать до 64 модулей различного назначения с общим адресным пространством ввода-вывода 128 байт. Модули ввода-вывода могут комбинироваться в любых сочетаниях. Все модули объединяются в единую систему по внутренней шине станции.

Программатор Siemens SIMATIC Field PG имеет формат ноутбука и ориентирован на эксплуатацию в промышленных условиях. Он может использоваться на этапах проектирования, наладки, эксплуатации и сервисного обслуживания систем автоматизации на базе компонентов SIMATIC и других компонентов производства Siemens. Программатор поставляется с предварительно установленной операционной системой и промышленным программным обеспечением SIMATIC актуальных версий.

Существенным отличием Field PG от компьютеров, используемых в роли программаторов, является гарантированная совместимость его аппаратуры с промышленным программным обеспечением SIMATIC, наличие всех необходимых интерфейсов и соединительных кабелей для подключения к системам

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП.140613.15.00.00.ПЗ
автоматизации.

Промышленное исполнение программатора позволяет выполнять его эксплуатацию в условиях:

-сильного воздействия электромагнитных полей;

-сильных вибрационных и ударных воздействий;

-воздействия грязи и пыли.



©2015- 2021 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.