1656
.pdfе р и я в н у т р и в у з о в с к и х СибАДИм е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И
Министерство науки высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
« ибирский государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Автомат зация производственных процессов и электротехника»
СИСТЕМЫ ПРОГР ММИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ
Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям Составитель Р.Ю. Сухарев
Омск ▪ 2018
СибАДИ |
|
УДК 681.522 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей |
ББК 32.965.8 |
вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит. |
С40 |
|
|
Рецензент |
|
канд. техн. наук, доц. С.Д. Игнатов (СибАДИ) |
Работа утверждена редакц онно- |
здательск м советом СибАДИ в качестве методических указаний. |
С40 Системы программирован я промышленных контроллеров [Электронный ресурс] : методические указания к ла-
бораторным работам и практ ческ м занят ям / сост. Р.Ю. Сухарев. – (Серия внутривузовских методических указаний
СибАДИ). – Электрон. дан. – Омск : С АДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64_ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Приведены указания к выполнению ла ораторных и практических работ в системе программирования промышленных контроллеров STEP7; задание на курсовую ра оту для о учающихся всех форм обучения.
Позволяют обучающимся получить знания по основам ра оты в системах программирования промышленных контроллеров. Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендованы для всех форм обучения направления подготовки магистратуры «Автоматизация технологических процессов и производств», изучающих дисциплину «Системы программирования промышленных контроллеров».
Подготовлены на кафедре «Автоматизация производственных процессов и электротехника».
Текстовое (символьное) издание (1,1 МБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Техническая подготовка В.С. Черкашина Издание первое. Дата подписания к использованию 18.12.2018
Издательско-полиграфический комплекс СибА И. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5
РИО ИПК |
. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1 |
|
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018 |
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторные работы выполняются в специальной лаборатории на конкретных стендах или компьютерах с использованием программ
пакета STEP 7.
Сческие указан я.
Лабораторные работы рекомендуется выполнять в следующей
последовательности:
1 Этап
Теорет ческая подготовка к выполнению работы, в ходе которой
необход мо зуч ть теоретический материал (лекции) и данные методи-
В результате зучения теоретического материала студент должен: Знать:
Уметьб:
- ф з ческ е основы и принципы работы изучаемого устройства; - назначен е основных элементов схемы устройства и их влияние
на его характер ст |
; |
ки |
|
- основные |
нструкции языка программирования ПЛК – STEP 7. |
- выполнять определение характеристик элементов АСУ; - составлять и тестировать простейшие программы на языке
STEP 7. |
|
2 Этап |
|
Подготовить к работе рабочую тетрадь |
|
3 Этап |
А |
|
|
Непосредственное выполнение работы. |
Этапы 1 и 2 выполняются накануне дня выполнения работы. |
|||
Непосредственное выполнение лабораторной работы включает в себя: |
|||
1. |
|
|
И |
Сбор данных или составление программы по заданному ал- |
|||
горитму работы установки; |
Д |
||
2. |
Оформление отчета; |
|
|
3. |
Защита лабораторной работы. |
|
|
1. |
Сборданных(согласноинструкцииповыполнениюработы). |
Инструкция по выполнению работы включает следующие разделы: № лабораторной работы, название, цель, оборудование, порядок выполнения.
Сбор данных выполняется в следующем порядке:
изучается инструкция по выполнению работы;
уясняется цель работы и последовательность действий;
уточняются у преподавателя непонятные моменты;
3
подготавливаются необходимые таблицы;выполняются действия согласно пунктам раздела «Порядок
выполнения…».
Основные действия и выводы конспектируются.
Данные конспектируются и затем заносятся в отчет в соответствии с п. 2.
2. Оформление отчета.
Отчет оформляется индивидуально каждым студентом на листах формата А4, спользуя рабочую тетрадь (Приложение 1). Разрешается
выполнять отчет вручную аккуратным почерком, используя выделе- |
||
ния подчерк ван ем цветом, либо печатать отчеты на пишущей |
||
С |
|
|
|
ли пр нтере. |
|
Отчет по каждой ра оте должен включать разделы: |
||
1. |
№ лабораторной ра оты (см. инструкциюповыполнениюработ); |
|
2. |
Назван е ра оты (см. инструкцию по выполнению работ); |
|
3. |
Цель ра оты (см. инструкцию по выполнению работ); |
|
машинке |
|
|
4. |
Оборудован е (используемое в данной работе); |
|
5. |
Ход работы (упорядоченное изложение хода выполнения ра- |
|
боты, выводы и данные по пунктам, заполненные таблицы). |
||
3. |
Защитаработыла ораторной |
|
Для защиты ла ораторной работы студент должен: |
||
|
представлять цель и порядок выполнения работы; |
|
|
изучить практический и теоретический материал согласно |
|
вопросам к защите; А |
||
|
ответить на контрольные вопросы к лабораторной работе, |
|
которые соответствуют уровню знаний на оценку «удовлетворитель- |
||
|
Д |
|
но» и дополнительные вопросы по данной теме для получения более |
||
высокой оценки («хорошо» или «отлично»). |
И |
Защищенная лабораторная работа подписывается преподавателем с указанием даты защиты работы.
Выполненные в полном объеме лабораторные работы являются допуском к зачету (экзамену). Студенты, не защитившие всех лабораторных работ, к зачету (экзамену) не допускаются.
4
Лабораторная работа №1 ЗНАКОМСТВО С ПАКЕТОМ ПРОГРАММ STEP 7,
СОЗДАНИЕ ПРОЕКТА
Цель работы: Ознакомится с пакетом программ STEP 7 Simatic |
|
Manager, освоить методы составления и редактирования программ, |
|
С |
|
представленных бесконтактным планом. |
|
Оборудование: Пакет программ STEP 7 Simatic Manager. |
|
|
Теоретические сведения |
В зав с мости от степени сложности решаемых задач в контрол- |
|
и |
|
лерах S7-300 может пр меняться 8 типов центральных процессоров: |
|
CPU 312 IFM: компактный центральный процессор с набо- |
|
ром встроенных входов |
выходов для ввода-вывода дискретных сиг- |
б |
|
налов, который может |
ыть использован в качестве автономной сис- |
темы автомат зац .
CPU 313: недорогой центральный процессор для построения небольш х модульных систем автоматизации.
CPU 314 IFM: компактный центральный процессор с набором встроенных входов и выходов для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, который может использоваться в качестве автономных систем автоматизации с малым временем реакции и вы-
полнением специальных функций обработки сигналов. |
|
|
Д |
CPU 314: центральный процессор для построения модульных |
|
систем автоматизацииАс высокой скоростью обработки данных. |
|
|
CPU 315/CPU 315-2 DP: центральные процессоры для по- |
строения систем автоматизации со средним или большим объемом |
программы, обслуживающих системы локального и распределенного ввода-вывода, подключаемые по PROFIBUS-DP.И
CPU 316-2 DP: центральный процессор для построения модульных систем автоматизации со сложными алгоритмами обработки информации, использующих системы локального и распределенного ввода-вывода, подключаемые по PROFIBUS-DP.
CPU 318-2 DP: центральные процессоры для выполнения программ большого объема и обслуживания разветвленных конфигураций распределенного ввода-вывода через сеть PROFIBUS-DP.
Основные технические характеристики центральных процессоров:Высокое быстродействие. Время выполнения логической ко-
манды в CPU 312IFM и CPU 313 составляет 600нс, в CPU 314IFM … CPU 316 – 300нс, в CPU 318-2 – 100нс.
5
Объемы оперативной памяти, соответствующие классу решаемых задач: от 6 Кбайт в CPU 312IFM до 512 Кбайт в CPU 318-2.
Гибкие возможности расширения. CPU 312IFM и CPU 313 допускают подключение до 8 (однорядная конфигурация), остальные центральные процессоры – до 32 модулей (4-рядная конфигурация)
Сввода-вывода.
Для создания программ для контроллеров S7-300 используется пакета STEP 7 Simatic Manager.
и б А Д И
Рисунок 1 - Меню и панель инструментов SIMATIC Manager
6
Основными утилитами пакета STEP 7 Simatic Manager, которые доступны из папки SIMATIC - STEP 7, являются:
SIMATIC Manager;
LAD, STL, FDB – Programming S7;
Memory Card Parameter Assignment;NetPro – Configuring Networks;
PID Control Parameter Assignment;
S7 SCL – Programming S7 Blocks;
S7-GRAPH – Programming Sequential Control System; |
|
вания |
|
|
S7-PDIAG – Configuring Process Diagnostic; |
СS7-PLCSIM Simulating Modules; |
|
|
Setting the PG-PC Interface; |
SIMATIC Manager – это графический интерфейс для редактиро- |
|
|
оборудован |
объектов S7 (проектов, файлов пользовательских программ, |
|
блоков, |
я станций и инструментов). Основное окно ути- |
литы показано на р сунке 1.
А Д
Рисунок 2 - Структура проекта в SIMATICИManager
7
С |
|
|
|
и |
|
|
|
|
работы |
|
|
|
Р сунок 3 - Окно редактора LAD/STL/FBD |
||
1. |
Порядок выполнения |
: |
|
1.1. Загрузить программу SIMATIC Manager, создать проект |
|||
для CPU 315-2 DP с одним локом ОВ1 и ознакомится с основными |
|||
элементами окна программы. |
Д |
||
1.2. Используя средства программы ввести следующую про- |
|||
грамму: |
А |
||
|
|
|
И |
Нажав кнопку симуляция, проверить работу программы и составить таблицу истинности для схемы.
8
Заменить элементы B001 и B002 на элементы И.
Нажав кнопку симуляция, проверить работу программы и составить таблицу истинности для схемы.
1.3. Используя средства программы составить программу на бес-
контактных элементах, реализующие следующие алгоритмы работы: |
||
С |
|
|
1.3.1. Лампа Е1 зажигается при замыкании любого из выключа- |
||
телей S1, S2. |
|
|
и |
|
|
|
б |
|
1.3.2. |
А |
|
1.4. |
Используя средства программы составить программу, |
|
реализующую следующую функцию: |
||
|
|
Д |
1.Перечислите основные параметры ПЛКИS7-300.
2.Какова область применения ПЛК S7-300?
3.Какие основные элементы окна программы вы знаете, каково их назначение. F a d *b z *c
9
Лабораторная работа №2 КОНФИГУРИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СТОЙКИ
Цель работы: Освоить методы конфигурирование центральной
стойки при создании программ управления ТП.
СНапр мер, при создании станции SIMATIC 300 необходимо открыть каталог элементов SIMATIC 300 и из папки Rack-300 добавить элемент Rail. До авление можно производить либо двойным щелч-
Оборудование: Пакет программ STEP 7.
Теоретические сведения
оздан е аппаратной части начинается с добавления стойки
(Rack), которая наход тся в соответствующем каталоге.
ком, |
бо перетаск ван ем по технологии «drag & drop». |
Основное прав ло |
|
|
должны располагаться друг за другом без пропусков. |
Модули |
|
Стойка 0: |
|
|
Слот 1: Только лок питания (напр., 6Е57 307-...) или пустой |
Слот 2: Только СР11 (напр., 6Е57 314-...) |
|
|
б |
Слот 3: Интерфейсный модуль (напр.. 6Е57 360-.../361-...) |
|
или пустой |
|
Слоты с 4 по 11: Сигнальные или функциональные модули, |
|
коммуникационные процессоры или пустые |
|
Порядок выполненияАработы: |
|
1.1. Запустить программу SIMATIC Manager, создать проект |
|
для CPU 315-2 DP и блоками ввода вывода и с одним блоком ОВ1. |
1.2. Используя программу Hardwar выполнить конфигурирование
аппаратной части проекта, выполнив установку следующих модулей: |
||||
|
|
Д |
||
№ |
Тип модуля |
Маркировка |
номер |
|
1 |
Блок питания |
PS 307 10A |
6ES7 307-1KA00-0AA0 |
|
2 |
Модуль дискретного |
SM321 DI16xDC24V |
6ES7 321-1BH81-0AA0 |
|
|
ввода |
|
|
|
3 |
Модуль аналогового |
SM331 AI2x12Bit |
6ES7 331-7KB01-0AB0 |
|
|
ввода |
|
Идентификационный |
|
|
|
|
|
|
4 |
Модуль дискретного |
SM322 |
6ES7 322-1BH00-0AA0 |
|
|
вывода |
DO16xDC24V/0.5A |
|
|
5 |
Модуль аналогового |
SM332 AO2x12Bit |
6ES7 332-5HB00-0AB0 |
|
|
вывода |
|
|
|
|
|
|
|
|