Проектирование функциональной схемы системы автоматизации

Группировку и обозначение сигналов по релейно-контактной схеме рекомендуется производить в следующем порядке:

- выявить и обозначить все входные сигналы, к которым относятся сигналы от кнопок управления, концевых и промежуточных выключателей, датчиков, контролирующих процесс;

- произвести сокращение числа входных сигналов путем объединения ряда простых сигналов одним эквивалентным им сигналом;

- выявить и сгруппировать все выходные сигналы, управляющие исполнительными элементами: контакторами, электромагнитами, соленоидами;

- выделить и сгруппировать все промежуточные сигналы, появляющиеся в результате срабатывания промежуточных элементов схемы. В большинстве случаев к промежуточным элементам относятся реле, размножающие сигналы, контакты которых включены в цепи выходных элементов или других промежуточных элементов;

- промежуточные сигналы подразделить на сигналы без обратных связей и сигналы с обратными связями. Цепи сигналов без обратных связей содержат контакты только входных элементов. В цепях сигналов с обратными связями включены контакты элементов управляемых этими сигналами.

Конструктивно программируемый контроллер SIMATIC S7-200 выполнен в виде блоков: модуль памяти, микропроцессор, интерфейс, модуль периферии и блок питания.

На рисунке 8.3 представлена функциональная схема контроллера SIMATIC S7-200.

Рисунок 8.3 – Функциональная схема контроллера SIMATIC S7-200

- CPU– микропроцессор;

- FLASH – память для операционной системы и функционального математического обеспечения;

- SRAM – память для дополнительных данных;

- интерфейс шины Р – для коммуникации с CPU;

- интерфейс шины К – для коммуникации с устройствами управления и программирования.

8.4 Выбор аппаратов системы автоматизации

Для управления электроприводом стола будем использовать контроллер SIMATIC S7-200.

SIMATIC S7-200 – это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности. Модульная конструкция, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации обеспечивают возможность получения оптимальных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства [9].

Эффективному применению контроллеров способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.

Контроллеры SIMATIC S7-200 имеют модульную конструкцию и могут включать в свой состав:

- модуль центрального процессора (cpu), в зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллерах могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, количеством и видом встроенных коммуникационных интерфейсов и т.д.

- модули блоков питания (ps), обеспечивающие возможность питания контроллера от сети переменного тока напряжением 120/230в или от источника постоянного тока напряжением 24/48/60/110В;

- сигнальные модули (sm), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами;

- коммуникационные процессоры (cp) для подключения к сетям PROFIBUS, Industrial Ithernet и др.;

- функциональные модули (fm), способные самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, обработки сигналов.

Программное обеспечение Siemens для работы с этим контроллером позволяет:

- загружать программы с других компьютеров;

- при подготовке программ использовать сразу несколько языков программирования контроллера (STL, LAD, FBD и др.);

- визуально наблюдать процесс выполнения текущей программы.

Для реализации программы управления воспользуемся языком LAD являющимся производным от языка РКС, входящим с состав ПО контроллера.

Программное обеспечение Siemens позволяет сделать процесс написания и чтения готовых программ значительно удобнее за счет использования символьных имен, которые можно сопоставлять входам и выходам интерфейсных модулей.

В таблице 8.3 приведены технические характеристики контроллера SIMATIC S7-200.

Таблица 8.1 - Технические характеристики контроллера SIMATIC S7-200

№ п/п	Наименование	Обозначение	Параметры
	Блок CPU	CPU	Встроенный источник питания =5В(3,5А); =24В(1,5А)
	Модуль питания	I/O POWER E ~120…230B	=5B, 4A; =24B, 1,5A.
	Блок входа/выхода	Вход/выход I/O	=24B, 16 входов, 16 выходов
	Блок связи	PC/PPI	RS-485

8.5 Проектирование схемы электрической соединений системы автоматизации

 

На рисунке 8.4 показана схема подключения контроллера:

 

Рисунок 8.4 – Схема электрическая соединений системы автоматизации