- •Дипломный проект Тема: Разработка автоматизированной системы полива, проветривания и влажности для теплицы на Siemens logo!.
- •Содержание
- •Глава 1. Теоретическая часть 5
- •Глава 2. Разработка автоматизированной системы полива, проветривания и влажности для теплицы 33
- •Глава 3. Экономическая часть 71
- •Введение
- •Глава 1. Теоретическая часть
- •1.1 Характеристики контроллеров
- •1.1.1 Характеристика микроконтроллера семейства Сименс logo
- •1.1.2 Характеристика микроконтроллера семейства Alpha
- •1.1.3 Характеристика микроконтроллера семейства Oвен
- •1.2 Описание языков программирования
- •1.2.1 Язык релейных диаграмм ld
- •1.2.2 Язык функциональных блоковых диаграмм fbd
- •1.2.3 Непрерывные функциональные схемы cfc
- •1.2.4 Структурированный текст st
- •1.2.5 Список инструкций il
- •1.2.6 Непрерывные функциональные схемы (cfc)
- •1.3 Модули расширения контроллера Siemens logo
- •1.3.1 Дискретные модули dm8 и dm16
- •1.3.2 Аналоговые модули am2. Am2 pt100 и am2 aq
- •1.3.3 Коммуникационный модуль logo! cm as-I
- •1.4 Блок питания logo! Power
- •Глава 2. Разработка автоматизированной системы полива, проветривания и влажности для теплицы
- •2.1Выбор элементной базы
- •2.2 Выбор датчиков и исполнительных механизмов
- •2.2.1 Датчик температуры наружного воздуха qac2010
- •2.2.2 Датчик влажности воздуха honeywell hih-4010-004
- •2.2.3 Датчик влажности почвы e63
- •2.2.4 Поворотный соленоид dgv- 50.95
- •2.2.5 Электромагнитный клапан для воды
- •2.2.6 Увлажнитель воздуха e93
- •2.2.7 Система капельного полива diy
- •2.2.8 Кабель силовой общего назначения пвс
- •2.3 Алгоритм работы
- •2.4 Разработка руководство пользователя
- •2.4.1 Исходное состояние программируемого контроллера
- •2.4.2 Работа с меню программируемого контроллера
- •2.4.3 Переход к «Главному меню» программируемого контроллера
- •2.4.4 Предварительные настройки программируемого контроллера
- •2.4.5 Загрузка коммутационной программы
- •2.4.6 Запуск и отладка коммутационной программы
- •2.5 Руководство для программиста
- •2.5.1 Программирование контроллера с помощью компьютера
- •2.5.2 Подготовка компьютера к работе с программируемым контроллером
- •2.5.3 Установка «logOiSoftComfort»
- •2.5.4 Ввод коммутационной программы в виде диаграммы (схемы) функциональных блоков (fbd)
- •2.5.6 Тестирование коммутационной программы
- •2.5.7 Загрузка и считывание программы из контроллера
- •2.5.8 Управление коммутационной программой
- •2.5.8 Отладка исполняемой в контроллере коммутационной программы
- •Глава 3. Экономическая часть
- •3.1 Расчет стоимости основных и расходных материалов
- •3.2 Расчет заработной платы
- •3.3 Расчет полной стоимости работ
- •3.4 Расчет полной себестоимости
- •3.5 Определение отпускной цены
- •Глава 4. Техника безопасности при работе с электроприборами
- •Заключение
- •Приложения приложение 1. Алгоритм работы датчиков и исполнительных механизмов работы
1.1.2 Характеристика микроконтроллера семейства Alpha
Семейство ALPHA устраняет пробел между отдельными компонентами (реле, таймеры и т.п.) и компактными контроллерами, которые слишком велики для некоторых применений. Данный контроллер отличает высокая функциональность, надежность и гибкость при умеренной стоимости.
ALPHA является идеальным средством для замены контакторов и реле в уже имеющейся установке, а также для использования во вновь создаваемых системах автоматизации. В одной программе ALPHA XL может обрабатываться до 200 функциональных блоков. При этом любую отдельную функцию (таймер, счетчик, обработку аналоговых сигналов, функцию календаря/часов и т. п.) можно сколь угодно часто использовать во всех программах.
Рисунок 2 - Контроллер семейства Alpha
Назначение
Контроллеры семейства ALPHA заменяют собой целые группы традиционных отдельных компонентов, тем самым, открывая новые эффективные и экономичные пути решения задач автоматизации.
Универсальность ALPHA открывает доступ к широкому спектру как промышленных, так и бытовых применений. Ниже представлены лишь некоторые сферы контроллеров ALPHA:
Текстильная промышленность;
Производство бумаги и упаковки;
Деревообработка;
Теплицы и сельскохозяйственные машины;
Корабельное оборудование;
Системы управления насосами;
Системы управления для ворот, дверей и жалюзи;
Складское хозяйство;
Специальное транспортное машиностроение.
ALPHA XL (ALPHA 2) еще больше приближает показатели серии ALPHA к уровню функциональности компактных ПЛК. Объем программы величиной 200 функциональных блоков и 15 новых функций, включая арифметические функции, ШИМ, быстрые счетчики 1 кГц и отправку SMS-сообщений, сочетающиеся с рабочим диапазоном температуры от -25°C до +55°C, открывают новые возможности во всех областях автоматизации промышленных установок и зданий.
Большой дисплей с подсветкой имеет широкие возможности отображения, например, в виде подвижных индикаторов и бегущей строки. С помощью дополнительных расширительных модулей число входов и выходов можно увеличить на четыре дискретных входа или выхода.
Конструкция:
1 Монтажное отверстие,
2 Контактные клеммы подключения питания
3 Контактные клеммы подключения входных цепей
4 Монтажный винт для присоединения корпуса расширителя или расширительного модуля
5 Корпус расширителя или расширительный модуль (AL2-14MR-*,AL2-24MR-*)
6 Канавка для установки рельса в стандарте DIN (Ширина рельса в стандарте DIN составляет 35 мм <DIN EN 50022>)
7 Монтажные зажимы для установки рельса в стандарте DIN
8 Выходные контактные клеммы
9 Операционные клавиши
10 Жидкокристаллический дисплей
11 Крышка порта связи для программирования
Стоимость контроллера 8 тыс. 500 рублей.
1.1.3 Характеристика микроконтроллера семейства Oвен
Компания ОВЕН разработала линейку современных контроллеров, обладающих большими вычислительными ресурсами, развитой структурой интерфейсов и одной из лучших на сегодняшний день сред программирования CoDeSys.
Линейка программируемых логических контроллеров ОВЕН сегодня представлена на рынке двумя изделиями: ОВЕН ПЛК100 и ПЛК150. Оба контроллера программируются в среде CoDeSys. Контроллеры имеют встроенные цифровые интерфейсы RS-232, RS-485, Ethernet 10/100 mbps и поддерживают работу с протоколами Modbus, Dcon и ОВЕН.
Программируемые логические контроллеры ОВЕН построены на базе высокопроизводительного RISC-процессора архитектуры семейства ARM с тактовой частотой 200 МГц. Контроллерам компании ОВЕН посильно решение сложных вычислительных задач в минимальное время. Для оценки: цикл типовой программы по обработке 100 дискретных точек ввода/вывода ПЛК выполняет за 1 мс. Кроме того, отсутствие операционной системы, которая часто грешит зависаниями, обеспечивает высокую надёжность работы программной части ОВЕН ПЛК.
Рисунок 3 - Контроллер семейства Овен
Назначение:
Контроллер ПЛК110 предназначен для создания систем автоматизированного управления технологическим оборудованием в энергетике, на транспорте, в т.ч. железнодорожном, в различных областях промышленности, жилищно-коммунального и сельского хозяйства.
Контроллер ПЛК110 может быть применен на промышленных объектах, подконтрольных Рос технадзору. Логика работы ПЛК110 определяется потребителем в процессе программирования контроллера. Программирование осуществляется с помощью программного обеспечения CoDeSys 2.3.
Контроллер ПЛК110 может быть использован как:
Специализированное устройство управления выделенным локализованным объектом;
Устройство мониторинга локализованного объекта в составе комплексной информационной сети;
Специализированное устройство управления и мониторинга группой локализованных объектов в составе комплексной информационной сети.
Конструкция:
Контроллеры модификаций ПЛК110 выпускаются в конструктивном исполнении для крепления на DIN-рейке 35 мм или на щите.
По боковым продольным сторонам контроллера под прозрачными откидными крышками расположены съемные клеммные колодки, служащие для подключения дискретных датчиков, исполнительных механизмов, интерфейсов RS-485 и клеммы встроенного источника постоянного напряжения 24 В. Шаг клемм 7,6 мм.
На верхней боковой стороне относительно лицевой панели ПЛК110 расположен соединитель интерфейса Ethernet типа RJ45. Светодиодный индикатор красного (или оранжевого) цвета в соединителе интерфейса Ethernet свидетельствует об установлении связи, работа зеленого светодиода свидетельствует о приеме либо передаче данных.
На лицевой панели ПЛК110 расположены соединители интерфейсов RS-232, Debug RS-232.
Порт Debug RS-232 предназначен для программирования контроллера, но также может быть использован для подключения Hayes-совместимых модемов (в том числе GSM), а также устройств, работающих по протоколам Modbus, ОВЕН или DCON .
На лицевой панели ПЛК110 расположен соединитель интерфейса USB Device.
Стоимость контроллера 9 тыс. рублей.
Рисунок 4 - Конструкция модуля Овен
Вывод
На производстве, а также в учебных целях широко применяется контроллер Siemens! Logo так как он может выполнять множество функций. Siemens! Logo использует 2 библиотеки SF и GF.На практике имеется лабораторный стенд, на котором можно выполнять различные работы, которые можно реализовывать поэтому он был выбран за основу проекта. В том числе в ценовой категории контроллер Logo считается самым дешевым 7 тыс. рублей.
Рисунок 5-Лабораторный стенд на контроллере Siemens! Logo
