Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Ордена Трудового Красного Знамени Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра ИСУиА

Отчет по лабораторной работе №5

по дисциплине «Системы реального времени»

на тему:

«Разработка программы управления для бетоносмесительной установки»

Выполнила: студентка группы БСТ2001

Курило А. А.

Проверил:

Вовик А. Г.

Москва 2023

1. Цель работы

Изучение основных этапов создания и тестирования программы управления для реальных систем автоматизации.

2. Ход работы

Для выполнения этой и последующих лабораторных работ студент должен выбрать тему для процесса автоматизации и зарегистрировать его в журнале преподавателя.

Тема для индивидуального задания студент должен выбрать сам, в зависимости от того, какая тема ему интересна и в жизни он частично знаком этим технологическим процессом.

При желании, для индивидуального задания студент может предложить собственную тему. Как показывает опыт, когда имеется мотивация, студент способен решать более сложных задач!

Далее, по аналогии с программой управления бетоносмесительной установки, студент должен выполнить следующие виды работ:

1. Изучить по Интернету технологический процесс и оборудование для автоматизации;

2. Для типовых объектов управления (задвижки, дозаторы, системы открывания и закрывания дверей и т.п.) определить имитационную модель;

3. На основе имитационной модели, для типового объекта создать функциональные блоки;

4. В организационном блоке ОВ1 реализовать программу управления для всего процесса автоматизации.

5. Загрузка программы управления в симулятор и просмотр работы программы в режиме мониторинга.

3. Выполнение работы

Организационный блок OB35 для циклического прерывания

Для простоты реализации кода, будет рассмотрен случай, когда бетоносмесительная установка имеет только один ингредиент бетона (песок) и поэтому имеется только одна задвижка и один дозатор. Создание программы для общего случая требует значительных усилий и затрат времени.

Схема работы дозатора представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема работы дозатора

1. Предполагается, что процесс приготовления бетона начинается с после нажатия кнопки Пуск. До этого БСУ находится в режиме ожидания.

2. Поле нажатия кнопки Пуск начинается процесс открытия задвижек. В этом примере процесс открытия/закрытия задвижек эмулируется за счет циклического вызова функционального блока FB_Zadv.

3. После того как задвижки открылись полностью, начинается этап заполнения дозаторов (здесь не рассматривается заполнение дозаторов при частично открытых задвижках).

4. Когда дозаторы набрали указанный вес, то начинается этап закрытия задвижек.

5. После закрытия задвижек начинается этап выгрузки дозатора. Здесь предполагается, что задвижка выгрузки дозатора работает как клапан, т.е. мгновенно открывается/закрывается.

6. После выгрузки дозатора включается смеситель и смешивает бетон в течение 30 секунд. После этого загорается индикатор готовности бетона.

Для выполнения лабораторной работы создадим функциональный блок FB-Dozat, отображающий работу дозатора.

Определим входы в интерфейсе функционального блока так, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2-Создание переменных

Load/UnLoad - команды загрузки и выгрузки дозатора на входе.

Full и Empty - дискретные датчики уровня на выходе.

Wes типа InOut - датчик веса.

Таким образом, если дана команда на загрузку дозатора значение датчика веса будет увеличиваться за счет циклического вызова функционального блока FB_Dozat. Аналогично, если дана команда на выгрузку дозатора, то значение датчика веса будет уменьшаться.

Код эмуляции работы дозатора представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Код эмуляции работы дозатора (1)

Рисунок 4- Код эмуляции работы дозатора (2)

Для эмуляции работы дозаторов функциональный блок FB_Dozat следует вызывать в организационном блоке ОВ35 (рис. 6.4). Блок ОВ35 вызывается циклически, за счет этого происходит увеличение/уменьшение веса дозатора, если имеется команда на загрузку/выгрузку дозатора. Вызов функционального блока в блоке OB35 представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 - Циклический вызов функционального блока

Для реализации этапов приготовления бетона для каждого этапа работы следует создать таблицу тегов Markers и добавить в неё теги, представленные на рисунке 6.

Рисунок 6 - Таблица тегов

Для управления последовательностью выполнения этапов технологического процесса в организационном блоке ОВ1 создадим следующий код (Рисунок 7).

Рисунок 7 - Код в блоке ОВ1

Рисунок 8 - Код организационного блока ОВ1

Для проверки работы программы загружаем проект в симулятор и запускаем симулятор в режим выполнения программы. Далее откроем блоки данных для задвижки и дозатора и установите режим мониторинг (Рисунок 9).

Рисунок 9 - Блок данных для Задвижки 1

Рисунок 10 - Блок данных для дозатора

TIA Portal позволяет создать таблицу для просмотра, в которую можно ввести теги и поля блоков данных. Для создания новой таблицы для просмотра в дереве проекта необходимо откроыть узел Watch and force tables и щелкнуть на строке Add new watch table. При этом создается новая таблица для просмотра. Необходимо ввести имена аналоговых датчиков для задвижки и дозатора (Рисунок 11).

Рисунок 11 - Таблица для просмотра тегов

Теперь можно запустить программу на выполнение и в режиме мониторинга следить за состоянием датчика положения задвижки и датчика веса дозатора с помощью таблицы просмотра тегов

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 7.32-2017 СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления (с Поправками). [Правовой информационный ресурс]. – 2017. – URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_292293/ (дата обращения 01.03.2023)