Файл: Информация об объекте управления.rtf

Семейство программируемых контроллеров SIMATIC S7-200 фирмы Siemens предназначены для построения относительно простых и дешевых систем автоматического управления. Они обладают высокой производительностью: высокая скорость выполнения инструкций и, как следствие, малое время цикла выполнения программы. Наличие скоростных счетчиков внешних событий, расширяющих возможные области применения контроллеров. Скоростная обработка запросов на прерывание. Контроллеры SIMATIC S7-200 обладают высокой универсальностью: возможность расширения системы управление за счет подключения дополнительных модулей ввода-вывода. Мощная система команд для быстрой и удобной обработки информации в любых практических применениях. Множество дополнительных характеристик: PPI интерфейс, поддерживающий программирование, выполнение процедур обслуживания человеко-машинного интерфейса, последовательного обмена данными с различной аппаратурой. Дружественные пакеты программирования STEP 7 Micro/Win и STEP 7 Micro/DOS. Трехуровневая парольная защита программ пользователя. Текстовый дисплей TD200 и широкий спектр панелей оператора, позволяющих создавать удобный человеко-машинный интерфейс. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 расширены новыми типами центральных процессоров: CPU 210, CPU 221, CPU 222 и CPU 224. Новые центральные процессоры CPU 22x по сравнению со своими аналогами имеют меньшие габариты, оснащены большими объемами памяти, имеют более высокое быстродействие, могут программироваться на языке FBD.

Одним из мировых лидеров в области разработки и производства высоконадежных промышленных контроллеров от микроконтроллеров MicroLogix до мощных контроллеров PLC является фирма Allen-Bradley. Одними из самых распространенных являются контроллеры SLC-500 (Small Logical Controller), имеющие широкий диапазон применения - от малых автономных до больших распределенных систем управления. SLC являются хорошим примером современного программируемого логического контроллера. В данном дипломном проекте применен микропроцессорный контроллер фирмы Allen-Bradley SLC-500.

Контроллеры SLC-500 могут иметь фиксированную и модульную конструкцию. Модульный контроллер представляет собой шасси, блок питания, модуль процессора и набор модулей ввода/вывода для объекта, определяемый количеством входных и выходных сигналов. В состав модульных программируемых контроллеров серии SLC входят 12 модификаций процессоров, более 80 типов модулей ввода/ вывода, специальные модули, 4 типоразмера шасси для установки модулей (4, 7, 10, 13 мест). Каждый модуль центрального процессора может поддерживать до 30 модулей ввода/вывода в системе и до 3 шасси.

---

---

3.2 Основные технические данные контроллера SLC 5/04

В разработанной системе автоматизации был использован модульный контроллер американской фирмы Allen Bradley SLC 5/04, так как его функции удовлетворяют требованиям разрабатываемой системы [15]. В таблице 3.1 приведены краткие характеристики контроллера SLC 5/04.
Таблица 3.1 - Краткие характеристики SLC 5/04

Память программ	20К слов
Дополнительная память	До 4К слов
Емкость В/В	960 дискр.
Макс. Шасси/слот В/В	3/30
Дополнительные резервные ЗУ	EEPROM, UVPROM
Программирование	APS, RSLogix 500 A.I.
Набор инструкций	71
Время выполнения битовой инструкций	0,37 мкСек
Типовое время сканирования	0,9 мСек / К

В разработанной системе автоматизации присутствуют следующие сигналы:

• 
  дискретные входы – 158;
  
• 
  дискретные выходы – 67;
  
• 
  аналоговые входы – 51.
  

Таблица КИПиА представлена в приложении В.

3.3 Конфигурация контроллера

В своем составе контроллер имеет:

• 
  CPU – 1747-L541 5/04;
  
• 
  шасси на 13 слотов – 2 шт.;
  
• 
  источник питания 1746-P4 – 2 шт.;
  
• 
  модуль дискретного ввода (24В) 1746-IB32 – 3 шт.;
  
• 
  модуль дискретного ввода (220В) 1746-IM16 – 5 шт.;
  
• 
  модуль дискретного вывода (24В) 1746-OB32 – 1 шт.;
  
• 
  модуль дискретного вывода (220В) 1746-OW16 – 4 шт.;
  
• 
  модуль аналогового ввода 1746-NI16I – 3 шт.
  
• 
  модуль аналогового ввода 1746-NR4 – 3 шт.
  

Таблица RTU представлена в Приложении Г.

Карта памяти представлена в Приложении Д.

3.4 Программирование контроллера

Программа управляющая системой автоматизации содержит следующие блоки:

• 
  основная программа;
  
• 
  подпрограмма инициализации аналоговых модулей;
  
• 
  подпрограмма копирования данных с дискретных датчиков в память контроллера;
  
• 
  подпрограмма обработки аналоговых и дискретных сигналов;
  
• 
  подпрограмма обработки ПИД инструкции.
  

---

В подпрограмме инициализации аналоговых модулей (вызывается только при первом запуске контроллера или при его перезагрузке) происходит запись конфигурационного слова [13-14].

Конфигурирование слова - инициализации аналоговых модулей 1746 - NI16I class3 представлено в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Слово инициализации для модуля 1746 - NI16I class3

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
1	1	1	1	0	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	= - 4016

4 и 5 биты – Input type 4-20mA

6, 7, 8 - Data format - Scaled-for-PID

Статус – слово аналоговых модулей 1746 - NI16I class3 приведено в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Статус – слово аналоговых модулей 1746 - NI16I class3

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Биты 15, 14, 13 – биты состояния ошибок. Если в бите 13 записан 0, то пришло значение больше 20мА, если в бите 14 – 0, то пришло значение меньше 4мА, если в последних трех битах 1, то нет ошибок.

Программирование контроллера осуществляется с помощью языка релейно-лестничной логики Ladder Logic. Этот язык программирования представляет собой лестницу, каждая ступенька которой начинается с одного или нескольких условий, а завершается действием. Причем это действие выполнится только тогда, когда будут верны условия предшествующие ему. Каждая ступенька называется «рангом». Алгоритм работы программы представлен в Приложении Е, а листинг программы в Приложении Ж.

---

---