Файл: Лабораторная работа 1 По дисциплине Автоматизация управления жизненным циклом изделия Фамилия Экажев Имя Ислам.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПБГУТ)

____________________________________________________________________

ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Лабораторная работа №1

По дисциплине «Автоматизация управления жизненным циклом изделия»

Фамилия: Экажев

Имя: Ислам

Отчество: Алиханович

Зачётная книжка №: 1910088

Группа №: ИБ-94з

Проверил:___________

Санкт-Петербург

2023

Введение

В процессе проектирования и производства наукоёмких изделий используется различное программно-аппаратное обеспечение, и очень важно подобрать номенклатуру, учитывающую особенности изделий. Одним из наиболее важных направлений инновационного развития предприятий сферы радиоэлектроники и приборостроения является создание инновационных точек роста, который должен рассматриваться с учетом этапов разработки радиоэлектронной продукции. В радиоэлектронике и приборостроении процесс деятельности можно разделить на несколько основных этапов, требующих различного объема технологических и людских ресурсов:

 проектирование

 создание опытного образца (прототипа)  испытания опытного образца

 разработка документации для серийного производства

 серийное производство

Проектирование – один из первых этапов создания изделия или продукта. На этом этапе создается схема прибора, разрабатывается его промышленный дизайн, включающий потребительскую часть – удобство для потребителя, и технологическую – оптимизирующий изделие и снижающий его стоимость в производстве. Инструментом промышленного дизайна в приборостроение являются дорогостоящие специализированные профессиональные программные продукты, обычно недоступные по цене для малых предприятий. Этап проектирования в приборостроении занимает от недели (для простых разработок) до нескольких лет (для сложных). Наличие «правильных» современных инструментов проектирования значительно сокращает сроки разработки и повышает ее конкурентоспособность.

Задание

Вариант 8

Проектирование систем автоматического управления производством на основе ПЛК Овен

---

При проектировании систем автоматического управления производством на основе ПЛК Овен необходимо использовать следующие программные продукты:

1. Среда разработки программ для ПЛК Овен — это программное обеспечение, которое позволяет создавать и отлаживать программы для ПЛК Овен. Например, можно использовать среду разработки OVEN PLC Editor

OVEN PLC Editor — это программное обеспечение для программирования контроллеров OVEN. Оно позволяет создавать и редактировать программы для автоматизации производственных процессов, контроля и управления оборудованием. OVEN PLC Editor поддерживает языки программирования Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD) и Structured Text (ST). Он обеспечивает удобный интерфейс для создания и отладки программ, а также предоставляет множество инструментов для управления и настройки контроллеров OVEN. OVEN PLC Editor является надежным и эффективным инструментом для разработки программного обеспечения для автоматизации производственных процессов. С 1 июня 2022 года контроллеры ПЛК200 поставляются с завода с новой версией прошивки и программируются в среде CODESYS V3.5 SP17 Patch 3. CODESYS V3.5 – это интегрированная среда разработки (IDE) приложений для программируемых контроллеров. CODESYS поддерживает все 5 языков программирования стандарта МЭК 61131-3 (LD, FBD, IL, ST, SFC) и включает дополнительный язык CFC (расширение FBD со свободным порядком выполнения блоков). Также в состав CODESYS входит редактор визуализации, конфигураторы протоколов обмена и средства отладки.
2. SCADA-система — это программное обеспечение, которое позволяет визуализировать процессы производства и контролировать работу оборудования. Будем использовать WinCC. WinCC - это программное обеспечение для визуализации и управления процессами в промышленности. Оно предназначено для создания графических интерфейсов оператора и управления автоматизированными системами. WinCC позволяет создавать пользовательские интерфейсы, отображать данные в реальном времени, собирать и анализировать данные производственных процессов, а также управлять оборудованием и системами. Оно поддерживает различные протоколы связи, такие как OPC, Modbus, Profibus и т.д., что позволяет интегрировать WinCC с различными устройствами и системами. WinCC является надежным и эффективным инструментом для автоматизации и управления производственными процессами.

3. Программное обеспечение для моделирования производственных процессов — это программное обеспечение, которое позволяет создавать виртуальные модели производственных процессов и тестировать на них программы для ПЛК Овен. Используем Factory I/O. Factory I/O — это программное обеспечение для создания

---

виртуальных моделей производственных систем, которые могут использоваться для обучения и тестирования автоматизированных систем управления. Оно предоставляет пользовательский интерфейс, который позволяет создавать симуляции производственных процессов и средств управления, таких как датчики, клапаны и механизмы. Factory I/O также поддерживает различные протоколы связи, такие как Modbus TCP/IP и OPC UA, что позволяет интегрировать его с другими системами автоматизации. Он также имеет встроенные инструменты для анализа производительности и оптимизации производственных процессов. Factory I/O является мощным инструментом для обучения и тестирования автоматизированных систем управления в промышленности

4. Средства диагностики и мониторинга — это программное обеспечение, которое позволяет контролировать работу оборудования и диагностировать возможные проблемы. ПО "ОВЕН-Сканер" — это программное обеспечение, которое позволяет диагностировать и мониторить работу ПЛК ОВЕН. Оно позволяет просматривать текущее состояние ПЛК, а также анализировать историю событий.
Для разработки принципиальных схем будем использовать Altium Designer. Altium Designer представляет собой систему сквозного автоматизированного проектирования электронных средств (РЭС) на базе печатных плат и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Принцип сквозного проектирования подразумевает передачу результатов одного этапа проектирования на следующий этап в единой проектной среде (Altium Designer использует интегрированную платформу Design Explorer). При этом изменения, вносимые на любом этапе, должны отображаться во всех частях проекта. Такой принцип позволяет разработчику контролировать целостность проекта, отслеживать изменения и синхронизировать их. Оно может использоваться для проектирования систем управления, включая ПЛК ОВЕН.
Преимущества Altium Designer для ПЛК ОВЕН:
1. Интеграция с библиотекой компонентов ПЛК ОВЕН — это позволяет быстро и легко создавать схемы и печатные платы для систем управления на основе ПЛК ОВЕН.
2. Возможность моделирования и симуляции — это позволяет проверять работу системы управления до ее реальной реализации, что помогает избежать ошибок и сократить время разработки.

---

3. Интуитивно понятный интерфейс — это облегчает работу с программным обеспечением и ускоряет процесс разработки.
Для разработки программного обеспечения. Siemens TIA Portal — это интегрированная среда разработки, которая позволяет создавать программное обеспечение для ПЛК ОВЕН и других устройств от Siemens. Она предоставляет широкий набор инструментов для разработки, отладки и тестирования программ, а также удобный интерфейс для настройки устройств и обмена данными.

Преимущества Siemens TIA Portal для ПЛК ОВЕН:

1. Широкий набор инструментов для разработки и отладки программного обеспечения.

2. Удобный интерфейс для настройки устройств и обмена данными.

3. Поддержка различных языков программирования.

4. Интеграция с другими продуктами Siemens, такими как SIMATIC WinCC и SIMATIC PCS 7.

5. Большое сообщество пользователей и разработчиков, которые могут помочь в решении проблем и поделиться опытом.

Программное обеспечение для создания конструкторской документации – AutoCAD.

AutoCAD Electrical - это программное обеспечение, которое предназначено для проектирования электрических систем. Оно позволяет создавать электрические схемы, планы расположения оборудования, спецификации кабельной продукции и другие документы, необходимые для проектирования и монтажа систем автоматизации на базе ПЛК ОВЕН.

Преимущества AutoCAD Electrical для ПЛК ОВЕН:

1. Интеграция с другими программами - AutoCAD Electrical интегрируется с другими программами, такими как Inventor и Revit, что позволяет создавать комплексные проекты.

2. Большой выбор символов и шаблонов - программное обеспечение содержит большой выбор символов и шаблонов, что упрощает процесс проектирования.

3. Автоматическая нумерация - AutoCAD Electrical автоматически нумерует элементы схемы и генерирует список элементов.

4. Возможность работы в команде - программное обеспечение позволяет работать в команде, обмениваясь данными между участниками проекта.

5. Удобный интерфейс - AutoCAD Electrical имеет удобный интерфейс, что упрощает работу с программой.

Для отладки и тестирования программного обеспечения можно использовать отладочный комплекс Siemens SIMATIC S7-1500

Siemens SIMATIC S7-1500 — это высокопроизводительный контроллер, который обеспечивает быстрое и надежное управление автоматизированными системами. Он имеет множество преимуществ, таких как:

---

- Быстрое выполнение задач благодаря высокой производительности

- Высокая надежность и безопасность благодаря встроенным механизмам диагностики и защиты

- Гибкость и масштабируемость благодаря возможности подключения до 128 модулей расширения

- Простота программирования и настройки благодаря интуитивно понятному интерфейсу и мощным инструментам разработки

Цена на программное обеспечение:

OVEN PLC Editor бесплатно

WinCC 350 тыс. рублей

Factory I/O 70 тыс.рублей

ПО "ОВЕН-Сканер" 15 тыс. рублей

Altium Designer 200 тыс. рублей

Siemens TIA Portal 300 тыс. рублей

AutoCAD Electrical 200 тыс. рублей

Итого: 1135000 рублей

Конфигурация вычислительной техники

Рабочая станция: ASUS ROG Strix G15CE-51140F053W. Core i5-11400F, DDR4 16 gb, GeForce RTX 3080, Windows 11 - 160 тыс. рублей

Дисплей 32” Samsung Odyssey Neo – 105 тыс. Рублей

Источник бесперебойного питания CyberPower UTC850E – 5 тыс. рублей

Итого 270000 рублей

Итог.

Итого программное + аппаратное обеспечение: 1405000 рублей.

---