Басқару жүйелерінің микропроцессорлық кешендері

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

ИНЖЕНЕРЛІК КИБЕРНЕТИКА  КАФЕДРАСЫ

                                                             

 

 

 

 

 

 

 

Пәні: «Басқару жүйелерінің микропроцессорлық кешендері»

 

 

 

 

 

 

 

                                                   Орындаған: АИСУк-09-3

тобының студенті Сабиров Б.Е.   Қабылдаған: аға оқытушы Ибрашева А.Т.

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2011

Мазмұны

• Қажетті құрал қондырғыларды таңдап дәлелдеу (тапсырма 1)..........3
• Алгоритімді блок-схема түрінде құрастыру және Step7 STL

тілінде программаны төмені деңгейді құрылғыларға жазу

(тапсырма 2).....................................................................................................12

• SCADA жүйесінде диспетчер пункт видеокадрларын құрас –

тырып толық басқару программаны  орындау (тапсырма 3)..............20

• Қорытынды.....................................................................................................27
• Қолданылған әдебиеттер тізімі..................................................................28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тапсырма: Логикалық бақылау және басқару немесе ақпартты жинау жүйенің жобасын жасау.

Тапсырма 1:

Үш этажды офистің есігінде адамның жақындауын сезетін датчиктер орналасқан. Офистің есігінде сигнализация орналасқан. Офистің ішінде әр этажында температураны сезетін датчиктер орналасқан. Егер датчик1 адамның жақындағанын сезсе есік ашылады, және 5 секундтан соң  кедергі болмаса датчик1,2 сезеді да есік жабылады. Егер офистің ішінде температура артып кетсе вентилятор қосылады. Түнгі мерзім болғанда сигнализация жұмыс істеп тұрады, оны «Start» батырмасымен іске қосады. Сигнализацияда 6 саннан тұратын код бар. Сигнализацияны тек кодпен  өшіруге болады. Кодты тергенде «Backspace» өшіру батырмасы,  «Enter» енгізу батырмасы бар. Егер код дұрыс терілсе лампа1(жасыл) жанады да сигнализация өшіріледі.  Егер код қате терілсе лампа2 (қызыл) жанады да, дабыл сигналы қосылады. Егер терезе сынса дабыл сигналы қосылады. Дабыл сигналды тек 20 секундтан соң ғана «Stop»(дабылды өшіретін кнопка) кнопкасымен өшіруге болады.

 

 

ҚАЖЕТТІ ҚҰРАЛ  ҚОНДЫРҒЫЛАРДЫ ТАҢДАП ДӘЛЕЛДЕУ

Тапсырма орындалу реті:

1. Есепті бейнелеу.
2. Автоматтандыру жүйенің құрылым сұлбасын жасау.
3. Қажетті құрал қондырғыларды таңдап дәлелдеу .
4. Автоматтандыруның электр схемасын жасау.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Есепті бейнелеу

К1-«Start» кнопкасы                                         ОМ-орындағыш механизм                                 

К2-«Stop» кнопкасы                                          Д1-сезгіш датчик                           

К3-«Enter» кнопкасы  (руч. режим)                 Д2-сезгіш датчик                 

К4-«Backspace» кнопкасы (руч. режим)         Д3-сезгіш датчик                             

Л1-лампа(жасыл)                                              Д4-сезгіш датчик

Л2-лампа(қызыл)                                               Д5-сезгіш датчик

С1-дабыл сигналы                                             Д6-температура датчигі

С2-дабыл сигналы                                            Д7-температура датчигі

С3-дабыл сигналы                                             Д8-температура датчигі

С4-дабыл сигналы                                           

В1-вентилятор

В2-вентилятор

В3-вентилятор

 

1. Егер Д1 датчигінен сигнал келсе ОМ іске қосылады да есік ашылады, 5сек кедергі болмаса Д1 және Д2 датчиктерінен сигнал келеді да ОМ іске қосылады да есік жабылады.
2. Егер Д6>35°C болса В1 қосылады, Д7>35°C болса В2 қосылады,

Д8 >35°C болса В3 қосылады.

3. К1 кнопкасы басылса сигнализация іске қосылады.
4. Д3 датчиктен сигнал келсе С2 дабыл қосылады, Д4 датчиктен сигнал келсе С3 дабыл қосылады, Д5 датчиктен сигнал келсе С4 дабыл қосылады.
5. Код дұрыс терілсе Л1 жансын.
6. Код қате терілсе Л2 жансын және С1 дабыл қосылсын.
7. Дабылды 20сек соң К2 кнопкасымен өшірсін.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Автоматтандыру жүйенің құрылым сұлбасын жасау

 

Құрылымдық сұлбасы.

Кіріс элементтері:К1,К2,К3,К4,Д1-Д8, кнопка және датчиктер.

Шығыс элементтері:  Л1,Л2,ОМ,В1,В2,В3,С1-С4 лампа, орындаушы механизм, вентилятор, дабыл сигналдар.

 

 

 

 

 

 

3. Қажетті құрал  қондырғыларды таңдап дәлелдеу

Кірістер:

Температура датчигі IP20

 

 

 

 

 

 

Диапазон 0…+50°С.

Жұмыс кернеуі AC 24 В / DC15...30 В

Сезу  датчигі терезеге ИО329-2

Жұмыс кернеуі AC 24 В / DC15...30 В

Сезу ұзақтығы 6м

Масса 0.1кг

MD1050 тактілік  кнопка (Start, Stop кнопкалары)

Жұмыс кернеуі мен тогы: DC 24В/50mA

Өмір ұзақтығы: 100,000 цикл

H1=5.0мм

H2=5.0мм

mic+25/DD/TC, mic+25/EE/TC сезгіш датчиктер есікке

Жұмыс кернеуі AC 24 В / DC9...30 В

 

Шығыстар:

 

Қозғалыс есігінің механизмі  Модель 02

Рұқсат етілетін салмақ 40кг

Минималды есіктің қалыңдығы 23мм

Лампа ретінде GNL-20003xx (жасыл, қызыл) жарықдиодтар алынған.

Жұмыс кернеуі 24В

 

 

 

 

 

 

Сигнализация  лампа ретінде KIARO 24N  

Кернеу көзі, В~/=24  
Қуаты, Вт 25  
Қолдану интенсивтілігі 50  
Көлемі 130x170x76мм

 

 

 

Кондиционер Gree-07: Hummer GWHN07EANK1A2A

 

Жұмыс кернеуі AC 220 В

Жиілігі 50Гц

Масса 25кг

Реле тока РТ-02Н

 

Жұмыс жасау температурасының диапазоны -20⁰ C …40⁰ C

Қорек көзі басқарлатын тізбекке байланысты

Шығыс кернеуі 220V DC

 

4.Автоматтандыруның  электр схемасын жасау.

Жүйенің кіріс сигналдары тек дискреттік емес, сондай-ақ аналогты сигналдар болғандықтан, аналогты кірісі бар контроллер таңдалуы қажет. Бұл  тапсырма үшін мен Siemens Simatic S7-300 CPU 313C микропроцессорын таңдадым. Оның кіріс мен шығысындағы кернеу шамасы тұрақты, 24В. Жұмыс жады 32КБайт, дискретті 24 кіріс және 16 шығыс каналдары, аналогты 4 кірісі, 1 Pt100 кірісі және 2 шығысы бар. Қоректендіру көзі ретінде PS 307 2A 307-1BA00-0AA0 алдым. Оның кіріс кернеуі 120/230V/AC, шығыс кернеуі 24V/DC.

 

 

 

Электр схемасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Алгоритмді  блок-схема құрастыру және Step7 STL тілінде программаны төменгі  деңгейлі құрылғыларды жазу.

Тапсырманың орындалу реті

1. Программаның блок-схемасын құрастыру
2. Символдық кесетні құрастыру
3. Step7 тілінде программаны жазу
4. On-line режимінде программаның жұмыс қорытындысын әртүрлі оқиғалар үшін келтіру.

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конфигурациялық кесте

 

Символ кестесі

 

Программа листингі

 

     A     "D1" //D1 датчигінен сигнал келсе ОМ іске косылады да есік ашылады

      =     "OM" //Орындаушы механизм

 

 

     A     "D2"      //D1 жaне D2 датчиктерінен сигнал келсе 5сек санайды да ОМ іске     

     L     S5T#5S   косылады да есік жабылады

      SP    "T1" //таймер 5сек санайды

      A     "T1"

      R     "OM"

 

 

    O(   

      L     "D6"  //35°C тан асып кетсе

      L     W#16#35

      >=I  

      =     "Вентилятор1"  //вентилятор1 косылады

      )    

      O(   

      L     "D7"  //35°C тан асып кетсе

      L     W#16#35

      >=I  

      =     "Вентилятор2"  // вентилятор2 косылады

      )    

      O(   

      L     "D8"  //35°C тан асып кетсе

      L     W#16#35

      >=I  

      =     "Вентилятор3"  //вентилятор3 косылады

      )

 

      A(  

      A     "Start"                      //Старт басылса

      S     "Сигнализация"    // сигнализация iске косылады

      A     "D3"                        //D3 датчиктен сигнал келсе

      A     "Сигнализация"  //сигнализация қосулы тұрса

      S     "Сигнал2"              // дабыл сигнал2 косылады

      A     "D4"                        //D4 датчиктен сигнал келсе

      A     "Сигнализация"  //сигнализация қосулы тұрса

      S     "Сигнал3"              // дабыл сигнал3 косылады

      A     "D5"                       //D4 датчиктен сигнал келсе

      A     "Сигнализация"  //сигнализация қосулы тұрса

      S     "Сигнал4"               // дабыл сигнал4 косылады

      )    

 

      L     L#123456 

      L     "Код"

      <>I                       //код қате терілсе

      A     "Сигнализация"  //сигнализация қосулы тұрса

      =     "Лампа(кызыл)"  //кызыл лампа жанады

      S     "Сигнал1"  //дабыл сигнал1 қосылады

      L     L#123456 

      L     "Код"

      ==I                    //код дұрыс терілсе

      R     "Сигнализация"  //сигнализация өшеді

      =     "Лампа(жасыл)"  //жасыл лампа 10сек жанады

      L     S5T#10S

      SD    "T3"               //таймер 10сек санайды

      A     "T3" 

      R     "Лампа(жасыл)"

 

     

     A     "Stop"  //стоп басылса 20сек-тан кейін барлық сигналдар және қызыл лампа өшеді

      L     S5T#20S

      SD    "T2"       //таймер 20сек санайды

      A     "T2"

      R     "Лампа(кызыл)"

      R     "Сигнал1"

      R     "Сигнал2"

      R     "Сигнал3"

      R     "Сигнал4"

On-line режимінде программаның жұмыс қорытындысын әртүрлі оқиғалар үшін келтіру.

Есіктің ашылып, жабылу оқиғасы

 

 

 

Температура 35°С тан жоғары болса вентилятор қосылады

 

Сигнализация қосулы тұрғанда D3,D4,D5 датчиктерінен сигнал келсе дабыл сигналы қосылады

 

 

 

 

 

 

 

 

Сигнализация өшірулі  тұрғанда D3,D4,D5 датчиктерінен сигнал келсе дабыл сигналы қосылмайды

 

Сигнализация қосулы тұрғанда код қате терілсе қызыл лампа  және дабыл сигнал1 қосылады

 

 

 

 

 

 

 

Сигнализация қосулы тұрганда код дұрыс терілсе жасыл лампа 10сек-қа жанады және сигнализация өшеді

 

Стоп кнопкасы басылса  20сек санайды да барлық дабыл сигналдарды өшіреді

 

 

 

 

 

 

 

1.3 SCADA жүйесінде  диспетчер пунктінің бейнекадрларын  құрастырып, толық басқарудың программасын  орындау

Тапсырманың орындалу реті

1. Диспетчер пунктінің терезелерін құрастыру.
2. Step7 тілдің айнымалыларын диспетчер пунктінің айнымалыларымен (Tags) байланыстыру тізімін құрастыру.
3. Диспетчер пунктін құрастыру.
4. Диспетчер пунктінің программасын On-line режімінде бапқа келтіру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Диспетчер пунктінің терезелерін құрастыру.

Кем болғанда үш терезе құрастыру  қажет: технологиялық сұлба терезесі, басқару және реттеу терезесі, айнымалыларды  беру және көрсету терезесі. Технологиялық  сұлба терезесінде жобаланып, жүйені визуалдаудың басты бөлшектері: датчиктердің көрсеткіштерін, дискретті сигналдарының  белсенді күйін, апатты сигналдың сигнализациясын  көрсетіп шығару қажет.

1-сурет. Диспетчер пункті