– Эти типы модулей используются, если решаются простые задачи управления. В распоряжении есть четырех и восьмиканальные модули.
– Модули аналоговых входов и выходов.
– Аналоговые модули используются при работе с непрерывно изменяющимися величинами, такими как: ток, напряжение, температура и сопротивление.
– Модуль симулятора (симулятор).
– Предназначен для имитации входных дискретных сигналов или для индикации выходных дискретных сигналов.
– Модуль питания.
– Например, требуется при работе контроллера S5-100U от сети переменного тока АС 11 5/230 вольт.
– Модуль таймеров.
– Предназначен для аппаратной установки времен с помощью отвертки (без изменения программы).
– Модуль счетчиков.
– Применяется для аппаратного изменения уставок счета с помощью кодовых переключателей (не меняя программы).
– Модуль граничных значений (компаратор).
– Применяется для контроля значений токов и напряжений.
– Модули связи.
– Используются при размещении контроллера в несколько рядов.
Программируемые контроллеры SIMATICS7-xxx – это модульные программируемые контроллеры, предназначенные для построения относительно простых и недорогих систем автоматического управления. Семейство включает в свой состав модули CPU, модули ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов, а также коммуникационные модули.
Контроллеры могут работать в простых сетях PPI, позволяющих выполнять программирование, обмен данными и подключение устройств человеко-машинного интерфейса.
Основные технические характеристики контроллеров серии S7-200 представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные технические характеристики контроллеров серии S7-200
| Характеристика | CPU 221 | CPU 222 | CPU 224 | CPU 226 | CPU 226XM |
| Объем памяти программ 1инструкция = 2 байта | 4Кбайт | 4Кбайт | 8Кбайт | 8Кбайт | 16Кбайт |
| Объем памяти данных | 2К слов | 2К слов | 2,5К слов | 2,5К слов | 5К слов |
| Время выполнения 1К логических операций | 0,37 мс | 0,37 мс | 0,37 мс | 0,37 мс | 0,37 мс |
| Количество флагов | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Количество счетчиков | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Количество таймеров | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Количество дискретных входов и выходов CPU | 10 | 14 | 24 | 40 | 40 |
| Количество дискретных входов и выходов системы | До 10 | До 78 | До 120 | До 248 | До 248 |
| Количество аналоговых входов и выходов системы | - | До 10 | До 26 | До 28 | До 28 |
| Возможность подключения HMI устройств | + | + | + | + | + |
| Коммуникационный интерфейс | PPI | PPI | PPI | 2xPPI | 2xPPI |
| Сетевая поддержка | - | + | + | + | + |
| Часы реального времени | + | + | + | + | + |
Контроллеры с сетевой поддержкой способны выполнять функции ведущего устройства AS-интерфейса и функции ведомого устройства PROFIBUS-DP.
Модульные программируемые контроллеры SIMATICS7-300 предназначены для решения задач автоматического управления средней степени сложности.
Конфигурирование и программирование контроллеров серии осуществляется средствами STEP 7. Имеется возможность включения в сети MPI и SIMATICNET.
Высокая вычислительная мощность, комплексный набор команд, наличие MPI интерфейса и способность работы в локальных вычислительных сетях делают контроллер исключительно функциональным.
Набор встроенных функций, всеобъемлющая диагностика, парольная защита, удобная схема подключения внешних цепей, отсутствие ограничений на порядок размещения модулей позволяют создавать многообразные конфигурации системы управления.
Возможность подключения к стойке CPU до трех стоек расширения ввода/вывода, компактность, наличие встроенной шины связи с ПЛК в каждом модуле, возможность использования ТОР-соединителей позволяют размещать контроллер в минимальных монтажных объемах.
Все контроллеры семейства могут подключаться к сетям IndustrialEthernet (только сервер), PROFIBUSDP (ведущее и ведомое устройство), AS-интерфейс (ведущее устройство).
Комплекс обеспечивает контроль и управление по всем имеющимся каналам связи: выделенным 2-проводным линиям (до 50 км), телефонным сетям общего пользования, радиоканалу, аппаратуре уплотнения данных. Имеется возможность сопряжения с интеллектуальными приборами (электросчетчики, теплосчетчики, расходомеры, интеллектуальные кондиционеры и др.) по интерфейсам RS232 и RS485.
Использование единого оборудования при создании и эксплуатации системы. Как следствие:
– уменьшение затрат на внедрение и обслуживание.
– уменьшение количества оборудования на объектах за счет совмещения их функций.
ПТК Деконт применяется там, где требуется собирать технологическую информацию со множества территориально-распределенных объектов, где надо управлять удаленными объектами, где необходим учет производства или потребления энергоресурсов.
Комплекс ДЕКОНТ позволяет создавать:
– системы диспетчеризации и телемеханики;
– системы локальной автоматики и регулирования;
– системы архивирования технологической информации и регистрации событий;
– системы технического и коммерческого учета энергоресурсов;
– комбинированные системы.
Все основные аппаратные компоненты комплекса предназначены для круглосуточного непрерывного режима работы в температурном диапазоне -40…70 °C. Это позволяет устанавливать оборудование на промышленных объектах без дополнительного подогрева или охлаждения.
Основу каждого из модулей ввода-вывода составляет однокристальная микроЭВМ индустриального исполнения и высокой степени интеграции. Поэтому входные сигналы преобразуются, кодируются и в дальнейшем транспортируются в защищенном цифровом виде. Модули не содержат подстроечных элементов – необходимая коррекция преобразователей осуществляется программно.
Технология обработки дискретных входных сигналов позволяет обрабатывать широкий спектр типов и уровней, а также определять такие неисправности сигнальных линий как обрыв, короткое замыкание, нестабильное состояние.
Предлагаемое, в составе комплекса, специализированное ПО для ПЭВМ обеспечивает необходимые функции по загрузке, диагностике, конфигурации системы, а также весь необходимый прикладной сервис:
– представление текущих данных в виде разрабатываемых технологических схем;
– выдача оперативных команд управления;
– формирование отчетов, графиков;
– ведение службы единого времени;
– ведение архивов на удаленных объектах и их автоматическое вычитывание на верхний уровень;
– разработка и коррекция прикладных алгоритмов.
В состав комплекса входят:
– Модули ввода-вывода.
– Программируемый контроллер Decont-182.
– Сменные интерфейсные платы.
– Малогабаритный пульт оператора (Минипульт).
– Стационарный пульт оператора (Пульт).
– ПО для контроллеров.
– ПО верхнего уровня.
Модули ввода-вывода – это микропроцессорные устройства связи с объектом, осуществляющие первичную обработку входных непрерывных и дискретных сигналов и выдачу управляющих воздействий на исполнительные механизмы. Каждый модуль имеет выход в технологическую сеть на основе интерфейса RS-485. Иными словами, в каждое устройство ПТК ДЕКОНТ заложена возможность подключения к локальной промышленной сети типа BITBUS. Результат обработки сигналов преобразуется модулем в защищенный цифровой вид для дальнейшей передачи в сеть. Из сети модуль получает команды на выдачу управляющих воздействий.
Вычислительные мощности модуля обеспечивают ряд дополнительных функций: выработка сигналов о выходе значения за допустимые пределы, синхронизация времени для ведения единого времени системы, взаимодействие с контроллером, минипультом и т.п.
Каждый модуль представляет собой функционально законченное устройство, заключенное в металлический защитный корпус. Все модули имеют единое конструкторское исполнение, интерфейс и питание.
Контроллер Decont-182 играет ключевую роль в построении любой системы на базе комплекса. Он обслуживает взаимодействие с модулями ввода-вывода, ведет алгоритмы, архивы, поддерживает связь с другими контроллерами и консолью. Дополняемый сменными интерфейсными платами, контроллер позволяет организовывать разнообразные каналы связи между удаленными объектами автоматизации и консолью.
Основные характеристики:
– Базовый процессор – ZILOG 80182 (30 МГц);
– Вспомогательный процессор – PIC16C73A;
– Флэш-ПЗУ – 512 Кбайт;
– Энергонезависимое ОЗУ – 512 Кбайт;
– Количество портов последовательной связи – 4:
· порт «А» – RS-232;
· порт «B» – RS-485;
· порты «C» и «D» – универсальные порты;
– Часы реального времени (РВ);
– Потребляемая мощность – 3 Вт;
– Сторожевой таймер;
– Супервизор управления питанием;
– Потребление в «ждущем» режиме – менее 5 мкА.
2 Разработка технического задания на проектирование АСУТП развальцовки
Автоматизированная система управления технологическим процессом развальцовки предназначена для обеспечения автоматизированной работы технологического оборудования, осуществляющего развальцовку труб в трубных решетках теплообменных аппаратов общего назначения.
Данная АСУТП развальцовки может быть применена на различных предприятиях промышленности, которая производит теплообменные аппараты, на предприятиях где используется технология развальцовки труб, а также производящая ремонтные работы.
2.2 Технические характеристики
| 1. Вариант | 14 |
| 2. Количество постов, шт. | 5 |
| 3. Удаленность постов, м | 300 |
| 4. Тип датчика крутящего момента: | |
| 4.1. Величина крутящего момента, Нм | 50 |
| 4.2. Диаметр мездозы, мм | 25 |
| 4.3. Длина мездозы, мм | 26 |
| 4.4. Толщина стенки мездозы, мм | 2 |
| 4.5. Тип тензопреобразователя | ПП (полупроводниковый) |
| 4.6. Схема включения тензопреобразователя | ПМ (полумост) |
| 4.7. Материал мездозы | Сталь 45Х ГОСТ 1050 - 88 |
| 4.8. Твердость материала мездозы | 35HRC; |
| 5. Датчик угла поворота | Фотоимпульсный |
| 5.1. Количество импульсов на оборот, имп/об | 6 |
| 5.2. Диаметр растрового диска - dр, мм | 35 |
| 5.3. Толщина растрового диска - bр, мм | 1,6 |
| 5.4. Глубина прорезей диска, мм | 5…6 |
| 6. Тип датчика температуры | Термосопротивление |
| 6.1. Диапазон измерений температуры, С0 | 0 – 90 |
| 6.2. Количество датчиков температуры, шт. | 3 |
| 7. Электропривод | Электродвигатель асинхронный короткозамкнутый |
| 7.1. Мощность, кВт | 1,5 |
| 7.2. Номинальная скорость вращения, об/мин | 1500 |
| 8. Количество кнопок управления, шт. | 6 |
| 8.1. Функциональное назначение кнопок управления | 1 – Вперед; 2 – Назад; 3 – Стоп; 4 – Ручной режим; 5 – Режим АСУТП; 6 – Сеть |
| 9. Тип элемента индикации | Светодиод |
| 9.1. Количество светодиодов, шт. | 6 |
В результате разработки микропроцессорной системы управления должна осуществляться следующая последовательность: вычисления, выдача команд управления исполнительному устройству развальцовки.