Лабораторный практикум по разработке и отладке алгоритмов управления производством на основе оборудования фирмы «Festo»

Лабораторная работа №2. Создание алгоритма управления станцией смешивания ингредиентов фирмы «Festo»

1. Цель лабораторной работы

Целью данной лабораторной работы является:

• Изучение устройства и принципов работы станции смешивания оборудования фирмы «Festo»;

• Запуск станции смешивания в ручном режиме;

• Создание алгоритма управления стендом на основе SIMATIC Step7;

• Написание управляющей программы к стенду и осуществление загрузки программы в контроллер;

• Запуск стенда в автоматическом режиме.

2. Описание оборудования фирмы «Festo»

Оборудование состоит из трёх станций: станция перекачивания жидкостей из трёх резервуаров в один, станция подогрева и перемешивания и станция розлива готового продукта.

1. Станция перекачивания ингредиентов (см.рис.1).

Работа первой станции осуществляется с помощью управляющих сигналов, приходящих с контроллера SIMATIC S7-313 С. Программа для контроллера задается пользователем и реализует желаемый рецепт (в пропорциях каждого ингредиента). Жидкость перекачивается с помощью прямого насоса и при соответствующих открытых 2-линейных шаровых клапанах. На каждом из трёх резервуаров установлены датчики уровня для того, чтобы насос не работал вхолостую, и не произошло переполнение резервуаров.

После перемешивания жидкость может быть перекачена обратно в резервуары или подана на следующую станцию.

Исходными данными для контроллера являются три резервуара, наполненные различными жидкостями.

Информация с датчиков уровня приходит на контроллер в виде напряжения от 0 до 10 В в зависимости от заполнения резервуара (для предотвращения сбоев в работе оборудования). Таким образом, в контроллере находится информация о состоянии системы.

Рис.1. Состав станции перекачивания ингредиентов

Основные элементы станции:

• c енсорный экран (1);

• 3 Двулинейных шаровых клапана (2);

• 6 Датчиков уровня (3);

• 3 Измерительных резервуара (4);

• c оединительная плата (5);

• главный резервуар (6);

• датчик потока - поплавок (механический) (7);

• датчик потока - рабочее колесо (электрический) (8);

• распределительный насос (9).

1. Следующие технические решения для мониторинга уровня интегрированы в смесительной станции:

• Датчики уровня, сверху и снизу первого измерительного резервуара;

• Второй и третий резервуары оснащены только одним датчиком уровня на дне;

• Поплавковый выключатель в качестве защиты от переполнения.

Поплавковый выключатель контролирует накопление жидкости в резервуаре и служит для защиты от переполнения. Как только максимальный уровень заполнения будет превышен, срабатывает свитч, отключающий насосы.