Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов специальности
5В071600 – Приборостроение
Алматы 2015
СОСТАВИТЕЛЬ: А.А.Копесбаева, З.В.Абдулина. Промышленные контроллеры. Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов специальности 5В071600 – Приборостроение. - Алматы: АУЭС, 2015 - 45 с.
Настоящие методические указания по выполнению лабораторных работ для изучения промышленного программируемого контроллера Simatic S7-300 по дисциплине Промышленные контроллеры в рамках дисциплин по выбору для специальности Приборостроение.
Ил.-25, табл.-14, библиогр.-5
Рецензент: к.т.н., доцент Аренбаева Ж.Г.
Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2015г.
Лабораторная работа № 1. Знакомство с программируемым контроллером Simatic S7-300 и сенсорным монитором Simatic KTP600, приобретение навыков работы со стендом
Цель работы: ознакомление с конфигурацией стенда и входящим в него оборудованием, приобретение навыков работы со стендом, ознакомление с входами/выходами контроллера, знакомство с работой контроллера на примере двух объектов автоматизации (методическая печь, автоматизированный комплекс погрузки угля).
Задание к лабораторной работе
1. Ознакомиться с конфигурацией лабораторного стенда и назначениями вводов/выводов контроллера.
2. Подготовить стенд и программное обеспечение для начала работы с виртуальными объектами
3. Ознакомиться с виртуальным объектом (методической печь, автоматизированный комплекс погрузки угля) и принципами его работы.
4. Исследовать автоматический и ручной режимы управления объектами.
5. Сделать выводы. Заполнить отчет.
Порядок выполнения работы
1.2.1 Описание стенда.
Лабораторный стенд для изучения промышленного программируемого контроллера Simatic S7-300 и сенсорного монитора Simatic KTP600 предназначен для обучения программированию контроллера (ПЛК) и реализации систем автоматизации управления технологическими объектами на его базе. Для этого в рассматриваемом стенде представлены в той или иной форме все составляющие системы автоматизации технологического объекта:
- пульт (пункт) управления с набором коммутационной и сигнальной аппаратуры (пульт оператора - технолога);
- устройство управления (релейно-контактное, на логических элементах, программируемые контроллеры, микро и мини ЭВМ);
- исполнительные органы объекта управления (электро-, пневмо- или гидроприводы);
- преобразователи технологической информации (датчики);
- информационные связи.
Стенд представляет собой ноутбук и моноблок. Питание стенда и ноутбука осуществляется от сети 220 В 50 Гц через свои шнуры питания.
Для необходимых подключений стенда к компьютеру используются кабели USB для связи с виртуальными объектами. Сенсорный монитор, ПЛК и ноутбук объединены в единую сеть Ethernet для двустороннего обмена данными, а также связь через эту сеть позволяет загружать программы в контроллер и монитор (рисунок 1.1).
В стенде на ноутбук возлагается три функции:
а) подготовка программы для ПЛК, ее компиляция и запись в программируемый контроллер;
б) подготовка и запись программы в сенсорный монитор;
в) реализация на экране монитора виртуального объекта автоматизации, управляемого программируемым контроллером по записанной в него программе.
Стенд содержит 4 кнопки (2 из них с фиксацией) и 4 светодиода. На панели стенда имеется также кнопка с фиксацией «Режим». С помощью данной кнопки производится переключение назначения входов I1.4 - I1.7. При нажатой кнопке «Режим» (индикация производится встроенным в кнопку светодиодом) сигналы на входа поступают с кнопок пульта SA1, SA2, SB1, SB2; при отжатой кнопке - с виртуального объекта.
Рисунок 1.1 – Структурная схема стенда
Кнопки SA1, SA2 и кнопки с фиксацией SB1, SB2 используются пользователем по своему усмотрению. Это могут быть, например, команды «Открыть», «Закрыть», «Выдать заготовку» и т.п. при полуавтоматическом управлении объектом и команды на исполнительные органы объекта при ручном управлении. Кнопки с фиксацией SB1, SB2 снабжены световой индикацией для отображения состояния кнопки.
Светодиоды VD1…VD4 служат для индикации выходных сигналов, выдаваемых с контроллера. Это могут быть сигнал «Готовность» к работе в автоматическом режиме, «Аварийная ситуация» и т.п.
Соответствие входов и выходов контроллера вышеуказанным элементам, а также сигналам с виртуального объектаприведено в приложении А.
Рисунок 1.2 - Часть лицевой панели стенда
Все входы модуля ввода с адресами I0.0…I1.7 используются для ввода сигналов с виртуальных объектов в контроллер. Выходы контроллера с адресами Q4.0…Q5.3 воздействует на исполнительные механизмы виртуальных объектов, а четыре выхода с адресами Q5.4…Q5.7 - на светодиоды VD1…VD4.
На лицевой панели установлена кнопка «Сброс связи». Встроенный в кнопку светодиод служит для индикации наличии обмена между ПЛК и ноутбуком. При нарушениях связи (отсутствии обмена) необходимо нажатием на кнопку произвести сброс связи.
1.2.2 Подготовка стенда и программного обеспечения для начала работы с виртуальными объектами.
Программное обеспечение стенда включает в себя 12 вариантов виртуальных объектов:
2) участок транспортировки заготовок в методическую печь для их нагрева перед прокаткой (методическая печь);
3) участок нагревательного колодца обжимного прокатного стана (нагревательный колодец);
4) участок сортировки и пакетирования годных и бракованных листов металла;
5) участок транспортировки труб большого диаметра;
6) линия химической обработки деталей;
7) погрузка угля;
8) скиповый подъемник;
9) газовая защита шахты;
10) вентиляция и температурный режим шахты;
11)электроснабжение шахты;
12) кондиционер.
Для начала работы с виртуальными объектами стенда необходимо загрузить готовый проект SPLUSKT в контроллер. Для этого необходимо запустить программу Simatic Manager: Пуск>>Все программы>>Siemens Automation >> Simatic >> Simatic Manager. В открывшемся окне программы открыть проект SPLUSKT, нажав File>>Open>>, указать путь к файлу (путь к файлу уточнить у преподавателя)>>ОК.
Открывшийся проект SPLUSKT необходимо загрузить в контроллер, для этого необходимо выполнить следующие команды PLC>>Compile and Download Objects>>Start. Процесс загрузки проекта в контроллер отражается на сенсорном мониторе стенда.
По окончании загрузки на экране монитора ноутбука появится окно файла компиляции с информацией о загруженных объектах проекта и об ошибках в случае их возникновения, на сенсорном мониторе стенда отразиться меню выбора лабораторных работ (рисунок 1.3).
Закройте файл конфигурации и окно Compile and Download Objects.
Рисунок 1.3 - Экраны выбора демонстрационной программы
Запустить программу комплекса лабораторных работ: Рабочий стол >>Программы>> Комплекс САУ. Комплекс необходимо запускать от имени администратора. На экране появится меню выбора виртуальных объектов аналогичное меню на сенсорном мониторе стенда.
1.2.3 Знакомство с виртуальным объектом.
Объект автоматизации (станок, транспортная линия и т.п.) представляется на экране монитора ноутбука в виде мультипликации. Обучающийся в соответствии с поставленной задачей на автоматизацию разрабатывает алгоритм автоматизации управления объектом, составляет программы для ПЛК и сенсорного монитора и соответственно загружает их в память. Затем с экрана сенсорного монитора дает команду на выполнение автоматической работы и наблюдает на экране монитора ноутбука работу механизмов объекта, оценивая правильность функционирования реализованной им системы автоматизации. При необходимости обучающийся корректирует программы, добиваясь полного выполнения требований на автоматизацию. Программы ПЛК и сенсорного монитора должны обеспечивать, кроме автоматического, и ручной режим управления механизмами объекта автоматизации.
При работе механизмов объекта на экране монитора их привода выделяются цветом и показом движения органов с заданной ПЛК скоростью.
1) Методическая печь.
Выбрать в меню на сенсорном мониторе работу «Участок транспортировки заготовок в методическую печь». На сенсорном мониторе отобразиться экран автоматического режима работы методической печи.
Для управления объектом от контроллера кнопка «Режим» на стенде должна быть зажата.
На мониторе ноутбука в меню комплекса САУ выбрать аналогичную работу. Появляется изображение объекта (рисунок 1.4), по умолчанию задан ручной режим управления. Поставьте режим управления от контроллера. Должен замигать светодиод кнопки «Сброс связи» на лицевой панели стенда, сигнализирующий о наличии обмена информацией между ПК и стендом.
Рисунок 1.4 - Участок транспортировки заготовок в методическую печь
Ознакомьтесь с работой объекта в автоматическом режиме. Наблюдайте за последовательностью работы оборудования, определите назначение датчиков и исполнительных устройств.
Ознакомьтесь с ручным управлением объектом. Переключите режим работы объекта с автоматического на ручной режим на сенсорном мониторе стенда. На сенсорном экране появятся кнопки управления объектом в ручном режиме. Управляйте объектом в ручном режиме от контроллера.
Переключите управление на экране монитора ноутбука с «от контроллера» на «ручное» и также управляйте объектом из окна изображения объекта.
По окончании работы закройте окно объекта на ноутбуке и выйдите из экрана управления объектом на сенсорном мониторе.
2) Автоматизированный комплекс погрузки угля.
Выбрать в меню на сенсорном мониторе работу «Погрузчик угля в вагоны». На сенсорном мониторе отобразится экран автоматического режима работы погрузчиком угля.
Для управления объектом от контроллера кнопка «Режим» на стенде должна быть зажата.
На мониторе ноутбука в меню комплекса САУ выбрать аналогичную работу. Появляется изображение объекта (рисунок 1.5), по умолчанию задан ручной режим управления. Поставьте режим управления от контроллера.
Рисунок 1.5 - Автоматизированный комплекс погрузки угля в вагоны
Ознакомьтесь с принципом работы автоматического погрузчика угля в автоматическом режиме. Наблюдайте за последовательностью работы оборудования, определите назначение датчиков и исполнительных устройств.
Ознакомьтесь с ручным управлением объектом. Переключите режим работы объекта с автоматического на ручной режим на сенсорном мониторе стенда. На сенсорном экране появятся кнопки управления объектом в ручном режиме. Управляйте объектом в ручном режиме от контроллера.
Переключите управление на экране монитора ноутбука с «от контроллера» на «ручное» и также управляйте объектом из окна изображения объекта.
По окончании работы закройте окно объекта на ноутбуке и выйдите из экрана управления объектом на сенсорном мониторе.
1.3 Контрольные вопросы
2. Из каких составляющих состоит лабораторный стенд?
3. Как происходит обмен данными между контроллером и ноутбуком?
4. Перечислите составляющие системы автоматизации технологического объекта.
5. Какие функции возлагаются в стенде на ноутбук?
6. Перечислите элементы управления, имеющиеся на стенде и их назначене.
7. Сколько входов и выходов у контроллера Simatic S7-300?
8. Как происходит загрузка программного обеспечения в контроллер?
9. В каком виде представлены объекты автоматизации на экране монитора?
10. Какие режимы управления объектами предусмотрены в комплексе САУ?
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг(0.012 сек.)
