Программирование лабораторных стендов на базе

контроллеров РК5100 ……………………………………………………….…42

2.1. Лабораторная работа по программированию стенда

«Управления конвейерной линией»………….………………………..….43

2.1.1. Теоретические основы программирования………….…….….43

2.1.2. Варианты лабораторных работ ………………………….….…45

2.1.3. Порядок выполнения лабораторной работы …………………51

2.2. Лабораторная работа по программированию стенда

«Управления температурой нагревателя»……………………………..….52

2.2.1 Теоретические основы программирования ………………..….52

2.2.2 Варианты лабораторных работ …………………………….…..59

2.2.3 Порядок выполнения лабораторной работы.………………….59

2.3. Лабораторная работа по программированию стенда

«Управления током нагрузки»…………………………………….…..…..60

2.3.1 Теоретические основы программирования.………….…..……60

2.3.2 Варианты лабораторных работ …………………………...……63

2.3.3 Порядок выполнения лабораторной работы.………...……..…64

Заключение...............................................................................................…...….64

Библиографический список ………………………………………….….……66

Приложения..................................................................................................…....67

ВВЕДЕНИЕ

Программируемый контроллер (ПК) – это электронная машина, доступная для программирования и предназначенная для управления последовательными логическими процессами в условиях промышленной среды в реальном масштабе времени. Программируемый контроллер выполняет три функции: получает информацию со входов, принимает решения, выдает сигналы на выходы.

Информация представлена в виде дискретных, аналоговых, импульсных сигналов, поступающих от различного рода датчиков, являющихся источником информации о состоянии оборудования, положении механизмов и информации органов ручного управления. Обработка информации и принятие решения производится центральным блоком обработки информации ПК-модулем центрального процессора, который постоянно опрашивает входные сигналы, поступающие от входных устройств, и производит логические операции с этими сигналами по программе, заданной пользователем. Действия ПК состоят из включения и выключения выходов, управляющих внешними устройствами, в качестве которых могут быть применены пускатели, устройства сигнализации и индикации, логические схемы.

Автоматизация объекта управления заключается в обеспечении его работой с помощью устройств управления. Оператор осуществляет лишь общий контроль за ходом процесса, наблюдает за работой машин и при необходимости берет на себя управление работой всей системы или ее части. Алгоритм управления задается в ПК в виде программы, которую легко заменить или модифицировать.

В контроллерах РК5100 для запоминания инструкций используется программируемая память (на первом этапе модуль оперативного ОЗУ, затем модуль постоянной памяти ПЗУ). Исходное написание алгоритма управления объектом в ПК может быть представлено на языке релейно-контактных символов (РКС).

ПК сообщается с объектом управления при помощи модулей ввода–вывода, которые установлены в каркасе ввода-вывода. Вся информация, обрабатываемая процессором, сосредоточена в таблице данных (ТД). В процессе работы ПК, инструкции программы, начиная с первой, считываются процессором из памяти рабочей программы (ПРП) и выполняются, то есть изменяется состояние в таблице данных (ТД). После выполнения последней инструкции происходит обмен информацией между определенной областью таблицы данных, с одной стороны, и модулями ввода-вывода с другой. Эти две фазы работы ПК – «счет» и «обмен» непрерывно циклически повторяются. Процессор проходит первый цикл после начального запуска с результатом равным нулю. Это значит, что при первом проходе независимо от результата вычислений функций выходы модулей, указанные в программе‚ «обнуляются» и «сбрасываются» слова, на которых организованы таймеры на включение. Таким образом, работа ПК сводится к циклическому просмотру процессором всей программы и переходу от одних активных «сегментов и блоков» программы к другим, с вычислением логических функций и обменом с аналоговыми и дискретными модулями ввода-вывода.

Программируемый контроллер является мощным средством автоматизации различных технологических процессов в производстве. Обычно контроллер является промежуточным звеном между персональной ЭВМ и исполнительными органами (приводами, регуляторами температуры, органами индикации и различными переключателями).

Персональная ЭВМ подключается непосредственно через порты (com 1 или com 2) к центральному процессору контроллера через согласователь интерфейса. ЭВМ служит на начальном этапе для написания и отладки программного обеспечения с помощью средств САПР, а затем участвует в задаче отображения и хранения текущей технологической информации во время выполнения технологической задачи. В течении работы через ЭВМ организуется процесс взаимодействия с оператором (запуск программы, ввод параметров технологического режима и другие необходимые операции). Программа взаимодействия (визуализации технологического процесса) пишется, как правило, на языках высокого уровня (С⁺⁺, Паскаль и др.), а взаимодействие с контроллером осуществляется с помощью специального драйвера по согласованному протоколу обмена в заданном технологическом процессе. Решение задачи построения системы автоматического управления за счет применения изложенного выше принципа (ЭВМ, промышленный контроллер, периферийные устройства) характерно как для зарубежных, так и российских компаний, производящих комплексные системы автоматического управления технологическими процессами в производстве.

Например, сферотокарный станок LOX-120 (ФРГ) выполнен на принципе построения системы управления в виде промышленной персональной вычислительной ЭВМ, соединенной с промышленным контроллером фирмы «Simens» и далее с периферийными устройствами (системой СЧПУ CNC, сервоприводами), система управления смешиванием промышленных стоков на заводе «Красцветмет» решена по принципу применения обычной персональной ЭВМ, соединенной с контроллером РК5100, состоящим из двух каркасов, который в свою очередь управляет остальным периферийным оборудованием. ЭВМ в данной системе управления управляет круглосуточно всеми режимами смешивания промышленных стоков.