Порядок выполнения лабораторной работы. 3.6.1 Описание объекта автоматизации
3.6.1 Описание объекта автоматизации Упрощенный вид напольно-крышечной машины представлен на рисунке 3.6.1. Это один из вариантов виртуальных объектов, представленных в приложении «Комплекс САУ». На рисунке 3.6.1 кроме конструкции механизмов объекта, расположения датчиков и исполнительных устройств (в рассматриваемом случае это электродвигатели (4) и (5)) представлены линейки битов управляющих команд на исполнительные устройства и состояния датчиков объекта. Единица в бите линейки соответствует наличию команды и наличию сигнала с датчика. Для работы в автоматическом режиме оператор должен поставить переключатель выбора режима работы «Авт/Руч» в положение «Авт». Для открытия крышки он кратковременно нажимает кнопку «Открыть». Формируется команда «Вверх» и крышка (2) поднимается до положения ВП. Затем автоматически формируется команда «Вправо» (Пр) и тележка (3) с крышкой перемещается в положение П2, где стоит до нажатия кнопки «Закрыть». При нажатии кнопки «Закрыть» формируется команда на движение тележки влево (Л) и осуществляется движение до положения П0, в котором команда Л отключается. При движении крышки влево в положении П1 формируется команда Мт на снижение скорости тележки, которая сохраняется, пока идет движение влево. В положении П0 формируется команда «Вниз» и крышка опускается до положения НП. При движении крышки вниз в положении ПС формируется команда Мк на снижение скорости опускания крышки, которая сохраняется, пока идет движение вниз. «ПЛК-СИМЕНС» Для подачи команд «Открыть» и «Закрыть» на панели стенда можно использовать любые две кнопки. Ниже в примере в качестве этих кнопок используются кнопки SA1 и SA2 пульта, соответственно для команд «Открыть» и «Закрыть». Для управления приводом тележки в ручном режиме используется переключатель «Привод 1» с командами Н1, НМ1, ВМ1, В1; для управления приводом подъема-опускания крышки используется переключатель «Привод 2» с командами Н2, НМ2, ВМ2, В2. «ПЛК-СИМЕНС+» Для подачи команд «Открыть» и «Закрыть» на сенсорном мониторе нужно запрограммировать две кнопки, а также переключатель режимов «Авт / Руч». Для управления приводом тележки в ручном режиме используется набор кнопок с сигналами Н1, НМ1, ВМ1, В1; для управления приводом подъема-опускания крышки используется набор кнопок с сигналами Н2, НМ2, ВМ2, В2. Для передачи сигналов с сенсорного монитора в ПЛК используйте область внутренней памяти ПЛК со следующими адресами: М 102.0 – Авт/Руч; М 102.1 – Откр; М 102.2 – Закр; М 102.3 – Н1; М 102.4 – НМ1; М 102.5 – ВМ1; М 102.6 – В1; М 103.0 – Н2; М 103.1 – НМ2; М 103.2 – ВМ2; М 103.3 – В2. 3.6.2 Функциональная схема системы автоматизации Упрощенная функциональная схема системы автоматизации составляется на основе условия задачи на автоматизацию и схемы таблицы соответствия входов-выходов (см. таблицу 3.6.1). Таблица 3.6.1 – Соответствие датчиков и сигналов контроллера
Упрощенная функциональная схема системы автоматизации напольно-крышечной машины для «ПЛК-СИМЕНС» представлена на рисунке 3.6.2, для «ПЛК-СИМЕНС+» – на рисунке 3.6.3.
Рисунок 3.6.2 – Упрощенная функциональная схема для «ПЛК-СИМЕНС»
Рисунок 3.6.3 – Упрощенная функциональная схема для «ПЛК-СИМЕНС+» 3.6.3 Описание команд (переменных) 1) Команда на движение крышки «Вверх» возникает в режиме «Авт» при нажатии кнопки «Открыть» (команда «Откр»). Возникшая команда «Вверх» сохраняется до прихода крышки в верхнее положение ВП. В режиме «Руч» она возникает при наличии команд В2 или ВМ2 и сохраняется при наличии указанных команд или до достижения положения ВП. Этому содержательному описанию команды «Вверх» соответствует логическое уравнение:
2) Команда на движение крышки «Вниз» возникает в режиме «Авт» из верхнего положения ВП после того как крышка побывала в правом положении П2 и вернулась в положение П0 над колодцем. Возникшая команда сохраняется до прихода крышки в крайнее нижнее положение НП. В режиме «Руч» команда «Вниз» возникает при наличии команд Н2 или НМ2 и сохраняется при наличии указанных команд или до достижения положения НП. Представленному описанию соответствует логическое уравнение:
В этом уравнении промежуточная переменная p выполняет роль памяти о том, что крышка побывала в положении П2, и сохраняется до прихода крышки в положение НП. Тогда логическое уравнение для рассматриваемой переменной имеет вид:
3) Команда на снижение скорости крышки Мк (малая скорость крышки) в автоматическом режиме возникает только при движении «Вниз». Она появляется при наличии сигнала ПС и сохраняется, пока существует команда «Вниз». В режиме «Руч» она возникает при наличии команд НМ2 и ВМ2, если нет крайних положений крышки ВП и НП. Тогда логическое уравнение для команды Мк имеет вид:
Следует отметить, что команды «Вверх» и «Вниз» определяют направление движения крышки, а команда Мк определяет скорость, с которой это движение осуществляется. Наличие команды Мк приводит к снижению скорости крышки; 4) Команда на перемещение тележки крышки вправо (Пр) в автоматическом режиме «Авт» возникает в верхнем положении крышки и нахождении тележки в положении П0, если тележка до этого не побывала в положении П2, т.е. если еще нет сигнала р. Возникшая команда Пр сохраняется до прихода тележки в положение П2. В режиме «Руч» команда Пр должна возникать при наличии сигналов В1 или ВМ1 только в положении ВП крышки. Команда сохраняется при указанном сочетании сигналов или пока тележка не дойдет до крайнего положения КВП. Логическое уравнение в соответствии с представленным содержательным описанием имеет вид:
5) Команда на движение тележки влево (Л) в режиме «Авт» возникает в положении тележки П2 при нажатии на кнопку «Закрыть» (команда «Закр»). Возникшая команда сохраняется до прихода тележки в положение П0. В режиме «Руч» она возникает в верхнем положении крышки при наличии команд ручного управления с имитатора пульта оператора Н1 или НМ1 и сохраняется при наличии указанных команд или до прихода тележки в положение КВЛ. Представленному описанию соответствует логическое уравнение:
6) Команда на снижение скорости тележки Мт (малая скорость тележки) в режиме «Авт» возникает только при движении тележки влево. Она появляется в положении тележки П1 и сохраняется, пока существует команда Л. В режиме «Руч» она возникает при наличии команд ручного управления НМ1 или ВМ1, если нет крайних положений тележки КВЛ и КВП. Тогда логическое уравнение для команды Мт имеет вид:
Следует отметить, что команды Пр и Л определяют направление движения тележки, а команда Мт определяет скорость, с которой это движение осуществляется. Наличие команды Мт приводит к снижению скорости для точной остановки тележки. 3.6.4 Запись логических уравнений в адресах контроллера Запишем приведенные выше логические уравнения в адресах программируемого контроллера SIMATIC S7-300 (для стенда «ПЛК-СИМЕНС»).
3.6.5 Создание таблицы символов Таблицы символов для «ПЛК-СИМЕНС» и «ПЛК-СИМЕНС+» представлены на рисунках 3.6.3 и 3.6.4 соответственно.
3.6.6 Написание программы В соответствии с уравнениями (см. п. 3.6.4) на рисунке 3.6.5 представлена программа контроллера SIMATIC S7-300 на языке лестничных диаграмм. Примечание: Сегмент 1 [Network 1] используется при написании программы для стенда «ПЛК-СИМЕНС+».
Рисунок 3.6.5 – Программа контроллера SIMATIC S7-300 на языке лестничных диаграмм
Продолжение рисунка 3.6.5
Окончание рисунка 3.6.5 3.6.7 Редактирование проекта сенсорного монитора В проекте для сенсорного монитора (лабораторной работе №5) измените название кнопок «Пуск» и «Стоп» на «Открыть» и «Закрыть» соответственно (см. рисунок 3.6.6).
Рисунок 3.6.6 – Экран «Авт» Сохраните проект, запишите его в память сенсорного монитора. 3.6.8 Исполнение программы После записи программы в контроллер SIMATIC необходимо вывести на экран монитора ПК изображение объекта автоматизации. В рассматриваемом примере это механизм управления крышкой нагревательного колодца. В ручном режиме привести механизмы в исходные положения (тележка в положении – П0, крышка в положении – НП), используя командоаппарат «Подъемник» (левая и правая кнопки мыши). Для управления объектом от контроллера нужно мышью перевести переключатель «Режим управления» в положение «От контроллера». Переходить в этот режим необходимо только после того, как контроллер включен на выполнение работы. Если питание контроллера было отключено и на экране монитора присутствует изображение объекта в режиме управления «Ручной», то для управления от контроллера нужно проделать следующее: – включить питание стенда, включить режим исполнения программы «Run»; – переключатель выбора режима работы «Руч/Авт» поставить в положение «Авт» или «Руч»; – перевести переключатель «Режим управления» в положение «От контроллера»; – подавая соответствующие команды, наблюдайте работу системы автоматизации. Наличие обмена между ПК и контроллером контролируется по миганию светодиода кнопки «Сброс связи». Для рассматриваемого примера при правильно составленной программе нажатие кнопки «Пуск» в автоматическом режиме (переключатель режима работы в положении «Авт») не должно приводить к изменению изображения объекта. При нажатии кнопки «Открыть» должны наблюдать на экране монитора подъем крышки до крайнего верхнего положения ВП и движение тележки вправо до положения П2. Нажатие кнопки «Закрыть» должно приводить к движению тележки влево на повышенной скорости до положения П1, затем переход на ползучую скорость, с которой тележка движется до положения П0. Затем происходит опускание крышки с повышенной скоростью. В положении ПС скорость опускания крышки снижается до ползучей, с которой крышка опускается до полного закрытия колодца (до положения НП). В ручном режиме (переключатель режима работы в положении «Руч») наблюдайте за движениями крышки и тележки при управлении ими соответственно переключателями «Привод 1» и «Привод 2».
|
