3.2.6 Разработка интерфейса системы управления приводом подачи

Обмен данными между всеми элементами системы управления приводом подачи происходит через интерфейс PROFIBUS-DP. Сеть PROFIBUS может быть использована для организации обмена данными между интеллектуальными сетевыми устройствами. Сеансы связи могут устанавливаться между двумя системами автоматизации, системой автоматизации и компьютером и т.д. PROFIBUS – это мощная открытая сетевая система с коротким часом цикла, который отвечает требованиям международных стандартов. Для связи с полевым уровнем она разрешает использовать два протокола: PROFIBUS-DP и PROFIBUS-PA. Как пассивные устройства используются станции распределенного ввода-вывода SIMATIC ET 200, а также аппаратуры полевого уровня со встроенными интерфейсами PROFIBUS-DP (датчики, регуляторы, преобразователе частоты, пристрою плавного пуска, коммутационные аппаратурам и т.д.). Кроме циклического (синхронного) обмена между активными и интеллектуальными пассивными устройствами поддерживается асинхронный обмен данными, используемый для передачи параметров настраивания, диагностической информации и т. д.

Типы устройств PROFIBUS-DP

1 Проводящие сетевые устройства класса 1 осуществляют управление циклическим обменом данными с ведомыми сетевыми устройствами. Кроме скоростного циклического обмена данными проводящего устройства класса 1 способны поддерживать асинхронный обмен.

Асинхронный обмен используется для передачи параметров настройки или результатов измерений ведомыми устройствами и имеет более низкий приоритет по сравнению с циклическим обменом. Функции проводящих сетевых устройств класса 1 могут выполнять программируемые контроллеры SIMATIC S7-300/S7-400, системы автоматизации SIMATIC S7, промышленные компьютеры и т.д.

2 Проводящие сетевые устройства класса 2 (программаторы, компьютеры и т.д.) употребятся для программирования, конфигурирование, настраивание параметров и диагностирование сетевых станций.

Проводящие устройства этого класса способны считывать содержимое областей ввода-вывода, диагностическую информацию, параметры настраивания и другие данные сетевых станций. Проводящие устройства класса 2 способны поддерживать циклический и асинхронный обмен данными с ведомыми устройствами.

3 Ведомые устройства, предназначенные для организации связи с объектом управления. С их помощью вырабатывается сбор информации о текущем состоянии объекта управления, а также формируются необходимые управляющие влияния.

В каждом цикле обмена данными с проводящим сетевым устройством ведомые устройства способны передавать или принимать до 244 байт.

3.3 Разработка программного обеспечения для управления приводом подач токарного станка HOESCH D1000

Проведя все необходимые расчеты и выбрав все базовые элементы необходимые для модернизации токарного станка, следует произвести программирование, которое наглядно продемонстрирует работоспособность системы управления приводом подачи. Для тестирования и отладки работы программы используем приложение S7-PLCSIM, имитирующее работу реального программируемого логического контроллера (ПЛК). После запуска приложения загружаем программные блоки OB1 и FC1 в контроллер представленные на рисунке 3.17, затем, используя таблицу символов (рисунок 3.18) и разделы объявления переменных в блоках, создаем в PLCSIM необходимые для тестирования видимые объекты. Окно программы S7-PLCSIM представлено на рисунке 3.19 [8].

Рисунок 3.17 – Отображение командных блоков

Рисунок 3.18 – Таблица символьных переменных

Для контроля значений переменных, которые используются в программе, добавляем в окне S7-PLCSIM дополнительные объекты, которые предназначены для:

IB 0, IB 1 – установка значений на входах, адреса которых соответствуют номерам битов (0-й бит – устанавливает значение входа I0.0, 1-й – I0.1и т.д.);

QB 4 – отображение состояния выходов с адресами Q4.0, Q4.1 и Q4.2 – сигналы Ready_load, Ready_rem и Belt_mot1_on соответственно.

C1 – отображение текущего значения положения линейного датчика Counter1 до остановки перемещения резца;

Рисунок 3.19 – Окно программы S7-PLCSIM

Для запуска контроллера устанавливаем в окне CPU флаг RUN-P. Для тестирования функции FC1 открываем ее в редакторе LAD/STL/FBD и устанавливаем режим Online. В окне симулятора S7-PLCSIM устанавливаем необходимые для работы программы значения входных сигналов. Окно редактора LAD/STL/FBD в режиме Online представлено на рисунке 3.20.

Рисунок 3.20 – Окно редактора LAD/STL/FBD в режиме Online

Рисунок 3.20 – Лист 2

Рисунок 3.20 – лист 3

3.4 Разработка алгоритмического проектирования задач управления приводом подач