АСУТП на базе программируемых логических контроллеров
Программируемые средства автоматизации технологических процессов
Цель обучения
Целью данного семинара является приобретение слушателями необходимых знаний и практических навыков работы с программируемыми средствами автоматизации технологических процессов начального уровня для проведения занятий производственного обучения в учреждениях довузовского профессионального образования.
Длительность — 36 часов
Основные задачи курса
- Знакомство с устройством и работой современных программируемых логических контроллеров (ПЛК) модульного типа на примере ПЛК микромощной серии SIMATIC S7−1200 и логического модуля LOGO! фирмы «SIEMENS»;
- Знакомство с устройством и принципом действия датчиков и исполнительных устройств, предназначенных для работы с ПЛК;
- Изучение основ математического моделирования, анализа и синтеза автоматических и автоматизированных систем управления техническими процессами;
- Знакомство с программным обеспечением (ПО) для программируемых средств управления на примере ПЛК SIMATIC S7−1200 и логического модуля LOGO!;
- Приобретение практических навыков по разработке прикладных программ для ПЛК SIMATIC S7−1200 и логического модуля LOGO!
Программа
Технические средства современных систем управления технологическими процессами
Системы управления с программируемыми логическими контроллерами
- Основные понятия теории управления техническими системами;
- Системы управления на базе программируемых средств микропроцессорной техники;
- Понятие и структурная схема ПЛК;
- Программное обеспечение программируемых контроллеров;
- Система автоматизации SIMATIC S7−1200.
Устройства связи с объектом
- Источники информации о состоянии процесса. Измерение физических величин, понятие измерительного преобразователя и датчика;
- Первичные измерительные преобразователи, параметрические и генераторные;
- Краткий обзор аналоговых датчиков перемещения, температуры и давления. Унификация измерительных сигналов датчиков, потенциальный и токовый унифицированные сигналы;
- Дискретные датчики информации, сигнализаторы и датчики приближения. Путевые и конечные выключатели контактного и бесконтактного типа. Волновые датчики приближения, индуктивные, емкостные и оптические;
- Исполнительные устройства систем управления, элементы сигнализации.
Теоретические основы анализа и синтеза управляющих устройств
Системы управления с программируемыми логическими контроллерами
Элементы алгебры логики, булевы переменные и булевы функции
- Карты Карно как инструмент синтеза автоматов;
- Построение простейших автоматов на электромагнитных реле и на бесконтактных логических элементах.
Синхронные автоматы — основа построения цифровых вычислительных устройств
- Простейший микропроцессор, его структура и построение микропроцессорной системы;
- Организация вычислений в микропроцессоре.
Базовые концепции программирования CPU S7−22X
Разработка системы с ПЛК SIMATIC S7−22x, основные этапы. Структура прикладной программы и взаимодействие основных блоков контроллера в процессе ее исполнения
Программное обеспечение ПЛК SIMATIC S7−22x. Среда разработки STEP 7-Micro/WIN 32
- Выполнение логических вычислений с помощью логического стека;
- Работа с редакторами языков программирования SIMATIC, правила построения LAD-, FBD- и STL-программ.
Структура памяти CPU S7−22x, память программ и память данных
- Представление данных в CPU S7−22x и способы адресации. Адресация модулей расширения входов/выходов в составе контроллера. Образы входов и выходов контроллера, образ процесса. 3.3.2 Область памяти таймеров и счетчиков, область специальной памяти;
- Сохранение программ и данных в CPU S7−22x.
Краткий обзор инструкций CPUS7−22x
Основы разработки прикладных программ для ПЛК
Табличный метод формализации системы логического управления. Временные и шаговые диаграммы, их применение для получения уравнений управляющей логики.
Описание методов разработки программ с применением потоковых схем и графов. Решение задач программирования простейших функций управления.
Логический модуль LOGO!
Состав и краткая техническая характеристика компонентов LOGO! Монтаж модуля LOGO!, подключение входов и выходов.
Аппаратные средства программирования базового блока LOGO!, экранное меню. Ввод прикладной программы с дисплея базового блока LOGO!, элементы языка программирования.
Программное обеспечение LOGO! Soft Comfort, графический интерфейс и инструменты программирования. Создание новой программы в среде LOGO! Soft Comfort. Построение логической схемы прикладной программы, редактирование и оптимизация программы. Конфигурирование сообщений для вывода на дисплей LOGO! Работа с симулятором LOGO! Soft Comfort, отладка программы и ее загрузка в память базового модуля LOGO!