Способи програмування ПК VIPA

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………….…………...5

1. ПРОМИСЛОВИЙ КОНТРОЛЕР VIPA-200………………………...………....6

1.1.Технічні характеристики ПК VIPA-200……………………………….…...6

1.2.Способи програмування ПК VIPA……....……………………..……...…...8

2. ФОРМУВАННЯ ТРАЄКТОРІЇ ДВОКООРДИНАТНОГО ПЕРЕМІЩЕННЯ НА ЛАБОРАТОРНІЙ УСТАНОВЦІ………….……………………………….….14

 2.1.Структури систем керування переміщенням………………………...…..14

 2.2.Розроблення принципової схеми керування швидкістю привідних                електродвигунів…………………………………………...…………………...19

3. РОЗРОБЛЕННЯ ПРОГРАМИ КЕРУВАННЯ ДВОКООРДИНАТНОЇ СИСТЕМИ ПЕРЕМІЩЕННЯ НА ПК VIPA-200………………..…………...22

3.1. Розроблення алгоритму роботи………………………………………..…22

 3.2. Програма керування…………………………………………………........26

4. ТЕХНІЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ, НАЛАГОДЖЕННЯ ТА ВИПРОБОВУВАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ……………………………………………..29

5. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА..…………………………………………………..34

6. ОХОРОНА ПРАЦІ...……………………………………………….…………...37

ВИСНОВОК....…………………………………………………………………….42

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ...………………..…………………43
ВСТУП

 

Промисловий контролер (ПК) призначений для керування електроприводами як постійного, так і змінного струму. Він може одночасно контролювати роботу кількох приводів. Керування здійснюється за допомогою програми, заздалегідь записаної в пам’ять контролера.

Промисловий контролер має значні переваги порівняно з традиційними релейно-контакторними системами керування. Контролер може працювати автономно без оператора, може бути підключений до інших керуючих чи керованих пристроїв, він має кращі масо-габаритні показники. Крім того, промисловий контролер є надійнішим і має кращу енергоефективність.

Недоліками контролера є більша вартість обладнання і необхідність того, щоб контролер був встановлений, запрограмований і обслуговувався спеціалістами, які мають необхідні навички.

Розроблена лабораторна установка дозволяє навчитись програмуванню промислового контролера. Завданням є створення і запис в його пам’ять програми. Програма повинна забезпечувати рух двокоординатної системи переміщення по заданій траєкторії.

Установка відтворює двокоординатну систему переміщення з електроприводами постійного струму. Вона може підключатися до лабораторного стенду. Після програмування контролера установка повинна пройти задану траєкторію і намалювати ламану лінію, яка буде показувати траєкторію.
РОЗДІЛ 1

ПРОМИСЛОВИЙ КОНТРОЛЕР VIPA-200

Технічні характеристики промислового контролера VIPA-200

System 200V – найбільш розвинута серія контролерів VIPA для вирішення задач центральної і розподіленої системи автоматизації, де вони можуть бути як керуючими, так і керованими пристроями.

Серія System 200V побудована за модульним принципом. Це означає, що користувач має можливість оптимально підбирати склад модулів для вирішення своєї задачі і легко модифікувати його при розширенні або при зміні вимог до системи. Всі модулі вводу-виводу і інтерфейсні модулі мають властивості універсальності, тобто є можливість їх застосовувати з будь-яким центральними процесорами даної серії. При цьому є можливим вибір процесорного модуля з оптимальною продуктивністю для вирішення конкретної задачі.

Особливостями контролерів даної серії є:

- система до 1024 каналів вводу-виводу (до 128 аналогових);

- модульна конструкція (до 32 модулів розширення в один ряд);

- вбудована оперативна пам’ять – можливість роботи без картки пам’яті;

- вбудована постійна пам’ять – для неперервного зберігання програми і даних;

- розширення пам’яті даних ММС до 64 Мбайт;

- сумісність за системою команд з ПЛК Simatic S7-300 фірми Siemens;

- програмування в WinPLC7 від VIPA і STEP7 від Siemens;

- час виконання операції: з бітом – 0.18 мкс, зі словом – 0.78 мкс;

- годинник реального часу4

- вбудований інтерфейс МР2І (МРІ+РРІ);

- підтримка мережі Profibus-DP master/slave, CANOpen master/slave, Ethernet;

- широкий вибір функціональних модулів;

- модулі з клемними з’єднувачами, з пружинними затискачами;

- напруга живлення DC 24V;

- монтаж на 35мм DIN-рейку;

- діапазон робочих температур від 0 до 55⁰С.

Паспортні дані контролера VIPA-214 з цієї серіє наведені в табл.1.1.

 

Таблиця 1.1

Паспортні дані контролера VIPA-214

	CPU 214 DP
Номер для замовлення	VIPA214-2BP02
Пам’ять
-робоча (оперативна)	48 кбайт
-завантажувальна (постійна)	80 кбайт
-розширення пам’яті	64 Мбайт за допомогою ММС-карти
Програмні блоки центрального процесора
-функціональні блоки FB	1024 (FB0...FB1023)
-блоки функцій FC	1024 (FC0…FC1023)
-блоки даних DB	2047 (DB1…DB2047)
Середовище програмування	WinPLC7 від VIPA або SIMATIC Manager (Step7) від Siemens
Швидкодія
-виконання операції з бітом	0,18 мкс
-виконання операції зі словом	0,78 мкс
Кількість таймерів/лічильників	256 (Т0…Т255)/256 (С0…С255)
Об’єм пам’яті даних
-внутрішня пам’ять (меркери)	8192 біт (М0,0…М1023,7)
-кількість тактових меркерів	8
Адресний простір
-вводу/виводу	1024/1024 байт (вільна адреса)
-відображення процесу (І/О)	1024біт(І0.0…І127.7)/1024біт(Q0.0…Q127.7)
Підключення модулів розширення
-загальна кількість	32
-дискретних модулів	32
-аналогових модулів	16
-діапазон адрес входів, виходів	1024 (дискретних), 128/128 (аналогових)
Основні інтерфейси
-МР2 І (МРІ+РРІ)	+
Додатковий інтерфейс
-ProfibusDB master	-
-ProfibusDB slave	+
-PtP	-
-Ethernet	-
-CAN Open master	-
Загальна характеристика
-напруга живлення	=24 В (20.4…28.8 В)
-споживаний струм, не більше	1,5 А
-споживана потужність	5 Вт
-вихідний струм на шині розширення	3 А (=5 В)
-розміри (Ш х В х Г)	50.8 x 76 x 80 мм
-вага	150 г

 

Способи програмування ПК VIPA

 

Step7 – стандартне програмне забезпечення для створення програм, що використовуються в програмованих контролерах VIPA і SIEMENS. Програма через програмуючий пристрій (наприклад, через персональний комп’ютер з встановленим необхідним програмним забезпеченням) передається на процесор контролера. Процесор записує її в пам’ять. Через модуль виводу програма здійснює управління керованим пристроєм за допомогою цієї програми (рис. 1.1).

 

 

Рис. 1.1. Принцип програмування контролера

 

Для створення нової програми треба запустити Simatic Manager. Активізується майстер створення програми STEP7 (STEP7 Manager). Продовжити створення нової програми, натиснувши Next (Далі). У вікні з’явиться список з переліком найменувань процесорів, що підтримуються програмою. З них треба вибрати той, який буде використовуватись в даному випадку. Натиснувши Next, перейти до наступного діалогового вікна. Тепер слід вибрати одну із трьох мов програмування: контактний план (LAD), список операторів (STL), або функціональний план (FBD). Наступний крок – задати ім’я програми.

Кожен вхід і вихід має абсолютну адресу, визначену конфігурацією апаратури. Ця адреса вказується безпосередньо, тобто абсолютно. Абсолютна адреса може за бажанням бути заміненою символічною. В таблиці символів призначаються символічні імена і типи даних всім абсолютним адресам, до яких буде звертатись програма. Ці імена застосовуються до всіх частин програми і відомі як глобальні змінні.

Продовжуючи програмування, треба рухатись в вікні нової програми, і, досягнувши об’єкта S7 program, відкрити компонент Symbols (рис. 1.2). Відкриється таблиця символів. Таким чином можна призначити імена всім абсолютним адресам, які будуть використовуватись в програмі.

 

 

Рис.1.2. Відкриття компонент Symbols

 

Приклад такої таблиці можна побачити на рис. 1.3.

Step7 використовує наступні типи даних, що містяться в таблиці:

- BOOL, BYTE, WORD, DWORD – дані цього типу є комбінаціями бітів. Від 1 біта (BOOL) до 32 бітів (DWORD);

- CHAR – дані цього типу займають рівно один символ з набору ASCII;

- INT, DINT, REAL – ці дані доступні для обробки числових величин, наприклад, для розрахунку арифметичних виразів;

- S5TIME, TIME, DATE, TIME_OF_DAY – дані цього типу представляють різні значення часу і дати всередині Step7, наприклад, для того щоб встановити дату або ввести значення часу для таймера.

 

 

Рис. 1.3. Приклад таблиці символів

 

В Step7 програми створюються на стандартних мовах програмування: контактний план (LAD) (рис. 1.4), список операторів (STL) (рис. 1.5) або функціональний план (FBD) (рис. 1.6). На цьому етапі слід вирішити, яку з них використовувати для створення організаційного блока.

 

Рис. 1.4. Програмування у вигляді контактного плану

 

Рис. 1.5. Програмування у вигляді списку операторів

 

 

Рис. 1.6. Програмування у вигляді функціонального плану

 

Контактний план буде більш зручним для людей, пов’язаних з електротехнічною промисловістю. Список операторів буде зручнішим для користувачів зі сфери комп’ютерних технологій. Функціональний в першу чергу план призначений для схемотехніків.

При програмуванні в вигляді контактного плану прокладається шлях струму від мережі до маси через потрібний елемент (див. рис. 1.4). До цієї ланки можна додавати додаткові елементи – контакти, котушки, сигнальні лампи, паралельні гілки і інше, таким чином відтворюючи необхідний принцип роботи схеми. Можна використовувати більш складні елементи, такі як тригери. Кожному з цих елементів треба присвоїти ім’я.

При програмуванні в вигляді списку операторів оператори вводяться в стовпчик і з’єднуються між собою логічними операціями – «і», «або» і іншими. За допомогою них також можна додавати паралельні гілки до схеми.

Програмування в вигляді функціонального плану передбачає використання з’єднань блоків, як при програмуванні в вигляді контактного плану, і використання логічних операцій, як і в випадку з програмуванням у вигляді списку операторів. Блоки, що відповідають логічним операціям або тригерам, з’єднуються послідовно чи паралельно для відтворення схеми.

До складу програми можуть входити функціональні блоки. Функціональний блок можна назвати підпрограмою організаційного блока, яка може багаторазово викликатись, і відтворює роботу того чи іншого механізму чи пристрою. Всі дані, які будуть використовуватися в функціональному блоці, повинні бути описані в таблиці змінних як вхідні і вихідні параметри.

Програмування функціонального блока, так само як і програмування організаційного блока, може здійснюватись одною з трьох доступних мов програмування.

РОЗДІЛ 2