V. Задание:

1. организовать компьютерную сеть с применением интерфейса RS485, подключив к ней модуль вывода управляющих сигналов МВУ 8;

2. произвести конфигурацию МВУ 8 при помощи прикладного программного обеспечения;

3. исследовать аналоговый сигнал выходного элемента (ВЭ№1) МВУ 8, при изменении мощности управляющего сигнала через каждые 10%. Результаты измерений занести в таблицу №1 и сделать вывод о линейности управляющего сигнала, поступающего с компьютера и сигнала ВЭ №1;

4. проверить работу дискретного выхода ВЭ №5 МВУ 8 при изменении мощности управляющего сигнала;

е. составить отчёт о проделанной работе в электронном виде.

Таблица №1

Управляющий сигнал, %	Величина напряжения на эл. калорифере, В	Изменение величины напряжения, %
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

Литература:

ПО ОВЕН Тематический каталог. М., 2010.

ПО ОВЕН Руководство по эксплуатации прибора МВУ 8. М., 2009.

ПО ОВЕН Программа-конфигуратор MBУ 8. М., 2009.

ПО ОВЕН Техническое описание блока управления симисторами и

тиристорами М., 2009.

Контрольные вопросы:

1. Какие функции выполняет модуль вывода управляющих сигналов МВУ 8;

2. Назначение прикладного программного обеспечения МВУ 8

3. В какой зависимости находятся управляющий сигнал с аналогового выхода МВУ 8 и выходной сигнал с БУСТа.

4. Как зависит частота срабатывания дискретного выхода МВУ 8 от величины управляющего сигнала.

Практическое занятие Разработка проекта управления технологическим процессом в среде программирования контроллеров CoDeSys

I Цель работы:

• получение практических навыков при программировании

контроллеров в среде CoDeSys.

II Оборудование:

• комплекс технических средств «Лабораторный стенд»;

• контроллер PLC154.U – L

• персональный компьютер с установленным ПО CoDeSys

III. Подготовка к работе

• ознакомиться с данным руководством;

• повторить теоретический материал по созданию распределительной системы управления технологическим объектом на базе программируемых логических контроллеров

IV. Порядок выполнения работы

1. Для установки среды программирования CoDeSys 2.3 следует запустить программу - инсталлятор (файл Setup.exe, входящий в комплект поставки ПЛК). При выборе языка работы программы русский язык отсутствует в списке, поэтому рекомендуется выбрать английский язык.

После инсталляции среды CoDeSys следует выполнить инсталляцию Target - файлов. В Target - файлах содержится информация о ресурсах программируемых контроллеров, с которыми работает CoDeSys. Target - файл поставляется производителем контроллера. Для контроллера ПЛК154 - 220.И - L необходимо устанавливать Target - файл PLC154.I - L, а для ПЛК154 -220.У - L файл PLC154.U - L.

Инсталляция Target - файлов производится при помощи утилиты Install Target, устанавливающейся вместе со средой программирования.

Порядок инсталляции Target -файлов:

1. папка ПЛК → Target - файлы → Версия 2.05→PLC 154 .U - L. → Install Target). В открывшемся при запуске утилиты Install Target окне (рис. 1) – нажать кнопку Open.

Рис. 1

Появится окно «Открыть» (рис. 2), необходимо выделить plc.tnf. и нажать кнопку «Открыть».

Рис. 2

В окне «Install Target» в области «Possible Targets» отобразится папка «Owen», открыв которую нажатием на знак «+» и выделив, находящуюся там строку PLC154. U - L., нажать кнопку «Install» (рис. 3).

Рис. 3

В области «Installed Targets» окна при нажатии на знак «+» папки «Owen» отобразится список инсталлированных Target – файлов (рис. 4). Рис. 4

На этом установка Target – файлов завершена.

Приступаем к созданию проекта, запустив CoDeSys двойным нажатием левой кнопки манипулятора «мышь» по ярлыку этой программы , расположенному на рабочем столе, при этом появится Главное окно CoDeSys, представленное на рисунке 5.

Рис. 5 Главное окно CoDeSys Главное окно CoDeSys состоит из следующих элементов (в окне они расположены сверху вниз):

· Меню. · Панель инструментов. На ней находятся кнопки для быстрого вызова команд меню. · Организатор объектов, имеющий вкладки: POU; Типы данных; Визуализации и Ресурсы. · Рабочая область CoDeSys., в которой находится редактор. · Окно сообщений. · Строка статуса, содержащая информацию о текущем состоянии проекта. Создаем новый проект командой: File → New В появившемся окне -«Настройки целевой платформы» выбираем тип контроллера PLC 154 U-L, выбор подтверждается нажатием клавиши ОК (рис.6)

Рис.6

После выбора контроллера выводится экранная форма (рис.7), задающая тип, имя и язык программирования первичного компонента NEW POU, главной программы контроллера. Необходимо выбрать язык программирования CFC и нажать клавишу ОК.

Рис.7

После выбора языка открывает окно, в котором непосредственно пишется программа (рис. 8).

Рис. 8

Для того чтоб создать блок ПИД-регулятора необходимо загрузить библиотеку Util.lib (библиотеки CoDeSys), нажав кнопку «Ресурсы», расположенную справа внизу окна. Выбрать «Менеджер библиотек» и нажать дважды левой клавишей манипулятора «мышь» (рис.9).

Рис.9

Далее в панели «Меню» нажать «Вставка» и в появившемся окне выделить «Добавить библиотеку…Ins» (рис. 10).

Рис. 10

Появится окно «Открыть» с папкой «Library» (библиотеки CoDeSys), в которой необходимо выбрать необходимую библиотеку, показанную на рисунке 11 и нажать кнопку «Открыть». Выбранная библиотека добавляется в список библиотек, с которыми можно работать.

Рис. 11

После загрузки библиотеки выбираем и выделяем необходимый функциональный блок ПИД-регулятор - PID (FB) и копируем его название с помощью комбинации клавиш Ctrl+C (рис.12).

Рис. 12

Открываем рабочую область, в которой пишется программа с помощью нажатия на вкладку «POU», расположенную внизу окна (рис.13) и дважды щёлкаем левой клавишей манипулятора мышь на PLC_PRG(PRG) .

Рис.13 В появившемся окне вставляем «Элемент» путём нажатия на кнопку «Элемент», расположенной на панели инструментов или на клавиатуре клавиш <Ctrl> + <B>, при этом появляется элемент с именем «AND» (рис. 14).

Рис. 14

Выделив текстовое поле внутри этого элемента, изменяем имя «AND» на имя «PID» нажатием комбинации клавиш Ctrl+V.

Появляется блок пропорционально – интегрально –дифференциального регулятора «PID» (рис. 15).

Рис. 15

Теперь необходимо дать имя функциональному блоку, например: pid. Название пишется только на английском языке на месте 3-х вопросительных знаков над блоком. После того, как прописали имя, нажмите клавишу «Enter» и в появившемся окне нажмите ОК (рис. 16).

Рис. 16

Добавляем входы и выходы PID-регулятора, нажимая кнопки «Вход» или «Выход» и устанавливая их на соответствующие места регулятора, в результате появится блок, представленный на рисунке 17.

В текстовом поле входа и выхода появятся три знака вопроса

Рис. 17

Для работы ПИД регулятора с реальным объектом управления необходимо произвести конфигурацию ПЛК 154 (выбрать датчик, с которым он будет работать). Для этого выполняются следующие действия: нажав кнопку «Ресурсы», расположенную справа внизу окна.

Выбрать «Конфигурация ПЛК» и нажать дважды левой клавишей манипулятора «мышь» (рис. 18)

В появляющейся иерархической структуре – дереве Конфигурации ПЛК – пользователь открывает папки (модули) входов:

Unifed Signal sensor - активные датчики с унифицированными выходными сигналами. В случае применения датчиков температуры типа ТСМ или ТСП (термопреобразователь сопротивления медный или платиновый) необходимо заменить Unifed Signal sensor на RTD sensor (термометр сопротивления). Для этого щелчком правой кнопки манипулятора «мышь» на строке Unifed Signal sensor вызвать контекстное меню, в котором выбрать команду «Заменить элемент».

При этом появится список типов датчиков (рис. 19), среди которых надо выбрать необходимый:

Unifed Signal sensor - активные датчики с унифицированными выходными сигналами (0-20мА; 4-20мА; 0-5мА; мВ; 0-1В; 0-10В);

Termocuple sensor (термометр термоэлектрический - термопара);

RTD sensor (термометр сопротивления);

Contact sensor (дискретный датчик - кондуктометрический).

Рис. 18

Рис. 19

Затем в этой же вкладке, в правой части выбираем «Параметры модуля» (рис. 20), где уточняем градуировку термометра сопротивления в графе «Значение».

Рис. 20

В нашем случае (рис.20) выбран термометр сопротивления медный градуировки 50М и W₁₀₀ = 1,426 (ТСМ 50М).

Измеренное значение температуры должно поступать на вход «ACTUAL» (рис. 15), установленного ранее PID регулятора, с целью стабилизации данного параметра, согласно задания, установленного на входе регулятора SET-POINT. Для этого необходимо в проекте связать вход «ACTUAL» с выбранным нами датчиком RTD sensor. Нажимаем на знак «+» датчика RTD sensor и вводим наименование входа – pv (рис. 21).

Рис. 21

Примечание. Для ввода наименования входа и выхода регулятора необходимо установить курсор перед символами «АТ» и дважды нажать левой клавишей мыши. Появится квадрат, где необходимо ввести на английском языке название переменной.

Теперь введём название выходного управляющего сигнала регулятора, нажав на знак «+» параметра Analog output - первого выходного канала ПЛК 154, обозначив его «y» (Рис. 22).

Рис. 22

Теперь возвращаемся в рабочую область, где пишется программа с помощью нажатия на вкладку «POU», расположенную внизу окна (рис.13) и дважды щёлкаем левой клавишей манипулятора мышь на PLC_PRG (PRG). Появляется регулятор с входными и выходными параметрами (рис.23).

Рис. 23

В текстовом поле входа и выхода три знака вопроса заменяем на имя переменной, написанное на английском языке.

Вводим обозначения входных сигналов:

вход Actual – обозначаем – pv, также как мы обозначили вход датчика RTD sensor. Для этого выделяем три вопроса, вводим принятое обозначение «pv» и нажимаем клавишу Enter. Данному параметру автоматически присваивается тип «REAL» и адрес %ID3.0 (см. рис. 21).

вход SET_POINT– обозначаем – sp и нажимаем клавишу Enter Появляется окно «Объявление переменной», где надо изменить тип «BOOL» на «REAL», нажав на клавишу , показанную на рисунке 24

Рис. 24

В появившемся окне «Ассистент ввода», задаём тип «REAL» переменной Actual и нажимаем кнопку «ОК» (Рис. 25).

Рис. 25

Типы входных и выходных параметров регулятора должны соответствовать типу библиотеки функционального блока ПИД-регулятор - PID (FB) представленных на рисунке 26.

Аналогично вводим остальные обозначения входных и выходных сигналов регулятора «PID». В результате получим регулятор, представленный на рисунке 27.

Рис. 26

Рис. 27

Для проверки правильности выполненной работы необходимо произвести компиляцию созданного проекта (Компиляция - процесс получения готовых для загрузки в контроллеры алгоритмов).

Для компиляции проекта необходимо выбрать в панели меню «Проект» и в открывшемся списке нажать левой клавишей манипулятора «мышь» Компилировать (рис. 28).

Рис. 28

В случае правильности выполненной работы можно приступить к проверке работы регулятора в «Режиме эмуляции». Для этого надо выбрать в панели меню «Онлайн» и в появившемся списке выбрать «Режим эмуляции»

Для запуска, разработанного проекта ПИД регулятора надо выбрать в панели Меню клавишу «Подключение» и нажать на клавиатуре F5. Задавая значения параметров: ACTUAL; SET_POINT; KP; TN и TV необходимо исследовать значения выходного сигнала Y

Примечание. Для ввода значения параметров: ACTUAL; SET_POINT; KP; TN и TV необходимо дважды щёлкнуть левой клавишей манипулятора «мышь» по соответствующему параметру и в появившемся окне установить необходимое значение выбранного параметра. При этом на входе изменяемого параметра появится новое значение, которое было введено при корректировке. Для того, что бы новое значение вступило в силу надо нажать комбинацию клавиш на клавиатуре Ctrl+F7