2.2 Выбор контроллера и датчика скорости

Так как процесс снятия фаски с трубы требует определенного числа оборотов в минуту режущей планшайбы и поддержания скорости технологического процесса на высоком уровне, то систему слежения и задания скорости нужно подобрать таким образом, чтобы контроллер успевал считывать информацию и вносить изменения с большей частотой.

Simatic S7-300 – это универсальный модульный программируемый контроллер для решения задач автоматического управления низкой и средней степени сложности. Эффективному применению контроллеров способствует наличие широкой гаммы центральных процессоров, модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных и коммуникационных модулей, модулей блоков питания и интерфейсных модулей [21].

Контроллеры S7–300 имеют модульную конструкцию и позволяют использовать в своем составе следующие устройства:

1. Модуль центрального процессора ( CPU ) отвечает за выполнение программ пользователя и управление всеми узлами контроллера.

2. Модуль блока питания ( PS ) обеспечивает питание контроллера от сети переменного тока напряжением 120/230 В или от источника постоянного тока напряжением 24/48/60/110 В.

3. Сигнальные модули ( SM ) обеспечивают ввод-вывод дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами.

4. Коммуникационные процессоры ( CP ) подключение контроллера к сетям PROFIBUS, PROFINET, Industrial Ethernet, AS-Interface, организации связи через Internet или PtP (point to point) интерфейс.

5. Функциональные модули ( FM ) способны самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, взвешивания, скоростной обработки сигналов и т.д., снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные на них функции даже в случае остановки центрального процессора программируемого контроллера.

6. Интерфейсные модули (IM) обеспечивают возможность подключения к базовому блоку (стойка с CPU) одной или нескольких стоек расширения ввода-вывода.

Контроллеры S7–300 позволяют использовать в своем составе до 32 сигнальных и функциональных модулей, а также коммуникационных процессоров, распределенных по 4 монтажным стойкам. Все модули работают с естественным охлаждением. Программируемые контроллеры не поддерживают функцию "горячей" замены модулей.

Система ввода-вывода программируемого контроллера S7–300 может включать в свой состав две части: систему локального и систему распределенного ввода-вывода. Система локального ввода-вывода образуется модулями, устанавливаемыми непосредственно в монтажные стойки контроллера. Cистема распределенного ввода-вывода включает в свой состав станции распределенного ввода-вывода и приборы полевого уровня, подключаемые к контроллеру через сети PROFINET IO, PROFIBUS DP и AS–Interface [22].

Таблица – 3 Общие технические характеристики контроллеров Siemens S7-300

CPU

312C

313C-2 PtP

313C-2 DP

313C

314C-2 PtP

314C-2 DP

315T-2 DP

317T-2 DP

Рабочая память

32 КБ

64 КБ

96 КБ

128 КБ

512 КБ

Загружаемая память (MMC)

64 КБ - 4 МБ

64 КБ - 8 МБ

2 - 4 МБ

Время выполнения операций, мкс:

логических

0,2

0,1

0,05

с фиксированной точкой

5,0

2,0

0,2

с плавающей точкой

6,0

3,0

1,0

Кол-во флагов / таймеров / счетчиков

1024/128/128

2048/256/256

16384/256/256

32768/512/512

Кол-во каналов ввода-вывода, - дискретных / аналоговых, не более

256/64

1008/248

8192/512

1016/253

8192/512

16384/1024

65536/4096

Встроенные интерфейсы

MPI

MPI + PtP

MPI + DP

MPI

MPI + PtP

MPI + DP

MPI/DP + DP/Drive

Кол-во активных коммуникационных соединений, не более

6

8

12

16

32

Кол-во встроенных

дискретных входов / выходов:

10/6

16/16

24/16

4/8

аналоговых входов / выходов:

-/-

4 AI (I/U) +1 AI (Pt100)/2 AO

-/-

Выберем для нашей системы контроллер типа s7 314 c2 DP для большего быстродействия и с необходимым объемом памяти для точного управления приводом.

Существует два основных типа энкодеров – инкрементальный и абсолютный, которые выполняют одну и ту же функцию, но отличаются тем, что абсолютный энкодер, в отличие от инкрементального, сохраняет информацию об угле поворота вала после выключения питания. В нашем случае выбранный двигатель Siemens 1ph7 286 уже оснащен инкрементальным датчиком HTL 2048 на валу.