Термоперетворювач опору мідний тс(м)-1187-3 наведений на рис.2.6.
Рисунок 2.6– Основні розміри термоперетворювача ТС(М)-1187-3 i схема з'єднання чутливого елемента
Основні технічні характеристики ТС(М)-1187-3 занесені до таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Головні технічні характеристики ТС(М)-1187-3
-
Критичний параметр
Значення
Діапазон вимірюваних температур, ° C
0 ... + 200
Номінальна статична характеристика перетворення
50М, 100М
Ставлення опору при 100 °C до опору при 0 °C
(W100)
1,391; 1,385
Межа основної абсолютної похибки, °C для класу A для класу В
± [0.15 + 0.002 (t)]
± [0.30 + 0.005 (t)]
Група вібростійкості по ГOСТ 12997
N2
Робочий тиск вимірюваного середовища, МПа модель
1, 2 / мoдeль3 з гільзою
6,3 / 2
Вимірювальний струм не більше, мА для 100П, Pt100 / Pt500
3 / 1
Вид кліматичного виконання по ГOСТ 15150
У3
Ступінь захищеності від зовнішніх впливів
IP54
Мiжпoвipoчний інтервал, років
2
Матеріал захисної гільзи
12X18Н10Т
ТС(М)-1187-3 більше підходить за нашими технологічними параметрами, тому будемо використовувати його.
Цифрові контролери мають значні переваги перед аналоговими. По-перше, в них легше реалізувати алгоритм керування об’єктом керування. По-друге, цифрові контролери можуть бути адаптовані до характеристик об'єкта управління без необхідності зміни конструкції.
При виборі контролера для системи автоматичного керування враховується багато факторів. Одним з них є поширення та використання в установках логічного керування програмованих логічних контролерів (ПЛК) певного виробника.
Проаналізувавши наявні на ринку системи автоматизації та пропозиції, було обрано компанію Siemens, всесвітньо відомого виробника сучасних, надійних, високотехнологічних мікропроцесорних контролерів. Усі контролери Siemens пропонують ефективні рішення для систем автоматизації управління будівлями в різних галузях промисловості.
Контролери Siemens прості у використанні та обслуговуванні, мають локальні та розподілені структури введення/виведення, широкі комунікаційні можливості та можливість використання різноманітних функцій, які підтримуються на рівні операційної системи.
Контролер SIMATIC S7-300[6].
Цей модульний ПЛК призначений для побудови систем автоматизації низької та середньої складності. Модульна конструкція контролера дозволяє йому ефективно працювати в умовах природного охолодження.
Ефективне використання цього сімейства контролерів підтримується можливістю використання різних типів центральних процесорів з різною продуктивністю. Крім того, доступний широкий вибір модулів введення/виведення, функціональних модулів і комунікаційних процесорів для цифрових і аналогових сигналів. Ці особливості роблять цей контролер дуже гнучким і адаптованим до різних вимог і додатків у секторі автоматизації.
Застосування SIMATIC S7-300 / S7-300C- контролер може автоматизувати управління таким об'єктом:
- Машини спеціального призначення;
- Машини для упаковки текстилю;
-Машинобудівне обладнання;
- Виробництво обладнання технічного контролю та електрообладнання;
- Системи автоматичного керування та позиціонування;
- Автоматичні вимірювальні системи та ін.
Процесор S7-300C містить власний набір входів і виходів, а також набір функцій для використання цих процесорів як готових блоків управління.
Побудова SIMATIC S7-300- контролер SIMATIC S7-300 має модульну конструкцію і може включати різні модулі, наприклад:
- Центральний процесор (CPU): існують різні типи залежно від складності завдань, продуктивності, обсягу пам'яті, вбудованих входів/виходів, спеціальних функцій та інтерфейсів зв'язку.
- Модуль живлення (PS): забезпечує живлення контролера від джерел змінного або постійного струму.
- Модулі сигналізації (SM): для введення і виведення цифрових і аналогових сигналів з різними параметрами.
- Комунікаційний процесор (CP): для підключення до мереж PROFIBUS, Industrial Ethernet і AS-інтерфейсу або для зв'язку через інтерфейс точка-точка (PtP).
- Функціональні модулі (FM): можуть індивідуально вирішувати такі завдання, як автоматичне керування, позиціонування та обробка сигналів. Функціональні модулі мають вбудований мікропроцесор і можуть продовжувати працювати навіть при зупинці центрального процесора програмованого контролера.
-Інтерфейсні модулі (IM) для підключення стійок вводу/виводу до базового блоку (стійка з процесором).
Зазвичай контролери SIMATIC S7-300 дозволяють розмістити до 32 сигнальних і функціональних модулів і комунікаційних процесорів на чотирьох стійках. Всі модулі мають природне охолодження. Конструкція контролера є гнучкою та простою в обслуговуванні:
- Модулі легко монтуються на профільну шину S7-300 і кріпляться гвинтами.
-Модуль (за винятком блоку живлення) містить секції внутрішньої шини контролера. Ці секції підключаються за допомогою шинних роз'ємів, встановлених на задній панелі корпусу.
- Фронтальні роз'єми дозволяють легко замінити модулі без необхідності від'єднання зовнішніх з'єднань.
- Зовнішні ланцюги підключаються через передні роз'єми з гвинтовими або замикаючими контактами. Передні роз'єми мають механічне кодування для запобігання помилок при заміні модулів.
- Використання SIMATICTOPConnect для заземлення модуля спрощує установку шафи керування.
- Гнучкі з'єднувальні модулі легко встановлюються і закриваються захисними дверцятами.
- Можлива горизонтальна і вертикальна установка підставки контролера, хоча вертикальна установка знижує верхню межу допустимого діапазону робочих температур через погані умови охолодження модулів.
Основна ідея полягає в тому, що модульна конструкція контролера SIMATICS7-300 дозволяє легко встановлювати, замінювати та розширювати різні модулі відповідно до потреб системи автоматизації.
SIMATIC S7-300C — модульний програмований контролер, призначений для вирішення завдань автоматизації різного ступеня складності. Він пропонує широкий вибір модулів для максимальної адаптації до будь-яких завдань. Він також використовує структуру розподіленого входу/виводу і може бути легко підключений до різних типів промислових мереж.
Конструкція контролера проста в обслуговуванні, робота заснована на природному охолодженні. Система може вільно розширюватися шляхом модернізації. Численні вбудовані функції забезпечують високу продуктивність контролера.
SIMATIC S7-300C використовує перевірену технологію S7-300 і має вбудовані входи та виходи, які можна використовувати як повноцінну систему автоматизації. Крім того, контролер підтримує функції регулювання швидкості, ПІД-регулювання та позиціонування на рівні операційної системи центрального процесора. Функціонал контролера можна розширити за допомогою модулів S7-300.
Модифікації контролера SIMATIC S7-300F
Програмований контролер для побудови розподілених систем автоматизації та безпеки:
-CPU 315F-2DP / CPU 317F-2DP інтегрує функції автоматизації та безпеки та оснащений інтерфейсом PROFIBUS DP із підтримкою безпечного профілю PROFI.
-Розподілена система введення/виведення базових станцій ET 200M з F-модулями станцій ET 200S PROFIsafe.
- Рівень безпеки SIL1.SIL2 згідно з IEC/EN 61508 і категорія 1 згідно з EN 954-1.4 згідно з EN 954-1.
-Стандартні функції автоматизації управління безпекою в одній системі.
-Програмований контролер для важких промислових умов.
- Перевірена технологія S7-300.
- Простота встановлення, програмування, обслуговування та експлуатації.
- Ідеально підходить для автомобільної, хімічної, екологічної, виробничої та харчової промисловості.
-Замінює дорогі спеціальні системи.
- Дозволяє тимчасово наносити глазур на друковані плати.
Ряд модулів програмованого контролера S7-300 містить інтелектуальні функції, які значно спрощують роботу системи управління:
- Моніторинг збору сигналів (діагностика).
-Моніторинг апаратних сигналів переривань.
PS - Порти зв'язку; CPU - Блок процесора; SM - модулі розширення.
Рисунок 2.7 – Зображення розташування модулів.
Діагностика використовується для визначення працездатності модулів введення/виведення цифрових і аналогових сигналів. Для передачі діагностичної інформації використовуються зашифровані та незашифровані повідомлення:
- Зашифровані діагностичні повідомлення можуть бути передані, лише якщо вони включені відповідними параметрами конфігурації.
- Незашифровані діагностичні повідомлення надсилаються незалежно від відповідної конфігурації.
Діагностика контролера SIMATIC S7-300
Коли діагностичне повідомлення готове до передачі (наприклад, повідомлення про збій живлення датчика), модуль генерує діагностичне переривання (тільки якщо для зашифрованих повідомлень визначено параметр дозволу на передачу), ЦП виконує програму користувача або завдання з низьким пріоритетом переривається та викликається відповідний організаційний підрозділ. Залежно від типу модуля змінюється характер діагностичного повідомлення.
Процесори S7-300 доступні в наступних лінійках моделей:
-CPU 312: ЦП для побудови компактних систем керування з до 8 сигнальними та функціональними модулями та комунікацією з процесором.
-CPU 312C: компактний центральний процесор з 10 цифровими входами, 6 цифровими виходами та вбудованим високошвидкісним підрахунком (2x10kHz), частотою (2x10kHz) або періодичним вимірюванням часу; може використовуватися як автономний блок управління; може використовуватися як автономний блок керування або як автономний блок керування.
-CPU 313C: компактний центральний процесор з 24 цифровими входами, 16 цифровими виходами, 4 аналоговими входами для вимірювання стандартного сигналу струму або напруги, 1 аналоговим входом для підключення датчика температури Pt100 і 2 аналоговими виходами. Інтегровані функції включають підрахунок обертів, вимірювання частоти або періоду та ПІД-регулювання. Може використовуватися з будь-яким автономним блокуванням.
-CPU 313C-2 PtPi CPU 313C-2 DP: компактний центральний процесор із 16 цифровими входами, 16 цифровими виходами та вбудованим інтерфейсом MPI. Може використовуватися як автономний блок управління.
Обидва процесори мають додатковий комунікаційний інтерфейс:
-CPU 313C-2 PtP - Послідовний інтерфейс RS422/RS485 для організації PtP -CPU 313C-2 DP - Інтерфейс головного/підлеглого PROFIBUS DP.
-CPU 314: Процесор для побудови систем управління, які вимагають високошвидкісної обробки інформації та підтримки локальних систем введення/виведення, які включають до 32 модулів.
-CPU 314C-2 PtPi CPU 314C-2 DP: Компактний процесор з 24 цифровими входами, 16 цифровими виходами, 4 аналоговими входами для стандартизованого вимірювання сигналів струму або напруги, 1 аналоговим входом і 2 аналоговими виходами для підключення датчиків температури Pt100, вбудований в інтерфейсі MPI іодичне вимірювання, ПІД-регулювання та позиціонування по одній осі. Також його можна використовувати як автономний блок управління. Обидва процесори мають додатковий комунікаційний інтерфейс:
-CPU 314C-2 PtP: послідовний інтерфейс RS422/RS485 для організації PtP.
-CPU 314C-2 DP: PROFIBUS DP інтегрований провідний/підлеглий інтерфейс.
-CPU 315-2 DP: ЦП із вбудованим інтерфейсом MPI та PROFIBUS DPmaster/slave для високопродуктивних систем автоматизації з розширеними можливостями локального введення/виведення.
-CPU 315F-2 DP: процесор для побудови розподілених систем автоматизації безпеки, інтегрований інтерфейс MPI та PROFIBUS DP з підтримкою профілю PROFISafeProfile, операційна система процесора, доповнена функціями автоматизації безпеки.
-CPU 315-2 PN/DP: ЦП з інтегрованим інтерфейсом MPI/DP та PROFINET, призначений для систем автоматизації промислових модульних компонентів на базі Ethernet і розподілених систем введення/виведення.
- CPU 315T-2 DP: центральний процесор з кількома технічними функціями, інтегровані в операційну систему, з акцентом на побудову децентралізованих систем позиціонування.
Він має інтегрований інтерфейс MPI/DP і PROFIBUSD і підтримує профіль PROFIdrive.
-CPU317-2 DP: високопродуктивний центральний процесор із вбудованими інтерфейсами MPI/DP і PROFIBUS DP і великою пам’яттю програм і даних.
Призначений для побудови високопродуктивних систем автоматизації в системах з добре розвиненим локальним і розподіленим введенням/виведенням.
-CPU 317F-2 DP: центральний процесор для створення розподілених систем автоматизації безпеки з вбудованими інтерфейсами MPI/DP і PROFIBUSDP з підтримкою профілів PROFIsafe. Операційна система процесора доповнена функціями автоматизації безпеки.
-CPU317-2PN/DP: ЦП з інтегрованими інтерфейсами MPI/DP і PROFINET, призначений для систем автоматизації промислових модульних компонентів на основі Ethernet і розподілених систем введення-виведення.
-CPU317T-2DP: центральний процесор з набором технічних функцій, інтегрованих в операційну систему, з акцентом на побудову розподілених систем позиціонування; інтегровані інтерфейси MPI/DP і PROFIBUSDP з підтримкою профілю PROFIdrive.
-CPU318-2 DP: потужний центральний процесор з вбудованими інтерфейсами MPI і PROFIBUSDP, призначений для швидкого виконання великої кількості додатків і обслуговування складних локальних і розподілених систем введення-виведення.
-CPU319-3PN/DP: потужність.
Повноцінний центральний процесор з вбудованими інтерфейсами MPI/DP, PROFIBUS DP і PROFINET, призначений для швидкого виконання великої кількості завдань і обслуговування складних локальних і розподілених систем введення-виведення. На основі вищезазначеної інформації було обрано контролер на базі процесора: CPU 314C-2 PtP (послідовний інтерфейс RS 422 / RS 485) забезпечує зв'язок PtP, необхідний для створення мережі.
Пристрій має вбудований зв'язок PtP (точка-точка) і дозволяє, наприклад, будувати внутрішні мережі: контролер-панель контролера-ПК-принтер-модем. Це дозволяє швидко реагувати на зміни в процесі, при необхідності керувати процесом вручну за допомогою процесора.