МУ_Проектирование распределенных систем управления 04.09.2023

После установки модуля шинного интерфейса нужно добавить к нему модули ввода-вывода. Это можно сделать обычным путем, осуществляя поиск модулей в каталоге по заказанному номеру и добавляя их в конфигурацию. Единственным отличием от настройки конфигурации основных модулей является то, что модули ввода-вывода должны пристыковываться не в основную монтажную стойку, а к модулю шинного интерфейса. Для этого эго нужно выделить левой кнопкой мыши (поз. 1 на рис.6) и перетаскивать мышью добавляемые компоненты в появившуюся в нижней части рабочей области таблицу (поз. 2 на рис. 2.6).

Рис. 2.6. Добавление модулей ввода-вывода После выполнения описанных выше шагов процесс формирования

аппаратной конфигурации можно считать законченным. Если вы еще не сохраняли получившуюся аппаратную конфигурацию, сделайте это, выбрав пункт меню Station → Save and Compile (Станция → Сохранить и компилировать). Если сохранение выполняется впервые, может появиться окно (рис. 7), в котором нужно отметить первый пункт Assign CPU-oriented unique message numbers (Назначение CPU-ориентированно уникальных сообщений).

41

Access Control), при помощи которого его можно однозначно идентифицировать. Такой способ адресации является базовым для сетей

Ethernet.

Существуют и другие способы адресации устройств в локальной сети (например, при использовании маршрутизируемого протокола транспортного уровня IP, каждое устройство в пределах подсети обладает уникальным IPадресом), но для станций типа SIMATIC 400 основной является именно система адресации MAC.

Для того чтобы иметь возможность обратиться к лабораторному стенду по сети Ethernet, в его аппаратной конфигурации необходимо настроить соответствующий сетевой интерфейс (Ethernet). В станциях типа SIMATIC 400 он находится в коммуникационном модуле (CP).

Для настройки интерфейса выберите в укомплектованной монтажной

интерфейса Ethernet в коммуникационном модуле (поз. 1 на рис. 2.9) и возможностями его настройки (поз. 2 на рис. 2.9).

Рис. 2.9. Окно свойств коммуникационного модуля SIMATIC 400

Если в поле Networked стоит значение No, это значит, что модуль не подключен к сети и доступа к нему нет. Нажмите кнопку Properties…, и откроется окно, вид которого показан на рис. 10. Здесь нужно вписать в поле MAC address адрес устройства, который написан на корпусе коммуникационного модуля.

43

Если предполагается обращаться к стенду не только по MAC-адресу, но и по протоколу IP, то нужно установить флажок IP Protocol is being used (Используется IP-протокол), а затем вписать необходимые IP-адрес и маску подсети.

После того, выбраны нужные типы адресации и указаны все адреса, нажмите кнопку New…, а в появившемся вслед за этим окне нажмите ОК (оно после этого закроется). В списке подсетей (Subnet) должен появиться еще один пункт (помимо «not networked»). Его нужно выбрать и нажать после этого ОК. Окно закроется, а в окне свойств коммуникационного модуля после этого должно стоять Yes в поле Networked, а в поле Address – MAC-адрес устройства, либо IP-адрес, если для доступа решено использовать протокол IP.

Рис. 2.10. Окно настройки интерфейса Ethernet в коммуникационном модуле

3.Загрузка аппаратной конфигурации.

После того, как настройка сетевого интерфейса завершена, можно загружать через него конфигурацию в стенд. Сохраните конфигурацию, выбрав пункт меню Station→Save and Compile (Станция Сохранить и компилировать), или нажмите значок . Затем выберите пункт меню PLC → Download (ПЛК →Загрузить) или нажмите на значок для загрузки

44

аппаратной конфигурации в контроллер. При этом появится окно, изображенное на рис. 2.11. «Select Target Module» означает «выберите модуль, в который нужно загрузить конфигурацию». Существует возможность загружать аппаратную конфигурацию в несколько модулей сразу, но в нашем случае это не требуется. К тому же, в лаборатории у всех стендов конфигурация разная. В случае наличия нескольких модулей, подключенных к сети, вы можете легко определить необходимый вам по MAC-адресу, написанному на корпусе контроллера, а также ориентируясь на модель контроллера.

Рис. 2.11. Окно выбора модуля для загрузки аппаратной конфигурации Найдите в списке нужный элемент, выделите его мышью и нажмите ОК. Убедитесь в работоспособности стенда, проконтролируйте отсутствие

аварийной сигнализации на модулях.

Сохранение конфигурации на карте памяти (для реального контроллера)

Выключите и включите питание контроллера. Убедитесь в том, что аппаратная конфигурация не сохранилась. Повторно загрузите аппаратную конфигурацию. Сохраните аппаратную конфигурацию на карте памяти,

выбрав в SIMATIC Manager команду меню PLC → Save to memory card (ПЛК

→ Сохранить на карту памяти). Убедитесь в том, что аппаратная конфигурация загружается с карты памяти после выключения-включения питания контроллера (или стенда).

Содержание отчета.

Отразить в отчете ход действий при создании сети PROFIBUS, включая конфигурацию стенда вашего варианта. Включить результаты загрузки, а

45

также зафиксировать наличие ошибок при загрузке и сохранении и способы их устранения.

Оборудование стендов

Стенд 1

46

Лабораторная работа № 3. Формирование области ввода-вывода

Цель работы

Изучение устройства и способа подключения программируемого логического контроллера (ПЛК) Simatic S7-313C, изучение среды разработки Simatic Step7, получение навыков применения системы кодирования.

Общие сведения

В настоящее время появилась возможность автоматизировать достаточно сложные процессы, автоматизация которых стала возможной с развитием микропроцессорной техники и персональных компьютеров. Широкий ассортимент оборудования для автоматизации промышленных производств предоставляет фирма SIEMENS, начиная от простых логических реле типа LOGO и заканчивая современными модульными промышленными компьютерами с операционными системами реального времени. Широчайшее распространение нашли программируемые логические контроллеры серии S7-300. Они представляют быстрые, высокопроизводительные и разнообразные компактные ПЛК. ПЛК S7-313C

47

(з.н. 6ES7 313-5BE01-0AB0), предназначенный для решения относительно простых задач автоматического управления, в которых необходима скоростная обработка информации и малое время реакции системы. Основными отличительными особенностями S7-313C являются:

•Микропроцессор: 100нс на выполнение логической операции с

битами.

•Загружаемая память в виде микрокарты памяти NVFlash-EEPROM емкостью до 8 Мбайт: сохранение программы и данных, опциональное сохранение архива полного проекта Step 7 с символьными таблицами и комментариями, опциональное сохранение архивов данных и рецептурных данных.

•Необслуживаемое сохранение резервной копии данных: при перебоях

впитании в микрокарту памяти записываются состояния флагов, таймеров, счетчиков и содержимое блоков данных.

•Встроенный MPI интерфейс: программирование/ диагностика/обслуживание/ построение простейших сетевых структур, скорость передачи данных 187.5 Кбит/с. Объединение до 16 центральных процессоров SIMATIC S7/C7, поддержка механизма передачи глобальных данных.

•Встроенный переключатель режимов работы (RUN/ STOP/ MRES).

•Парольная защита: обеспечивает защиту программы от несанкционированного доступа.

•Диагностический буфер: в буфере сохраняется 100 последних сообщений об отказах и прерываниях. Содержимое буфера используется для анализа причин, вызвавших остановку центрального процессора.

•Часы реального времени: все диагностические сообщения могут снабжаться отметками даты и времени.

•Встроенные коммуникационные функции: PG/OP функции связи, стандартные и расширенные (клиент и сервер) S7 – функции связи.

•Работа без буферной батареи.

•24 встроенных дискретных входа =24В. Все входы могут использоваться для приема сигналов аппаратных прерываний.

•16 встроенных дискретных выходов =24В/0.5А.

48

•4 аналоговых входа для измерения сигналов напряжения или силы тока, 1 аналоговый вход для измерения сопротивления или подключения датчика температуры Pt100.

•2 аналоговых выхода.

•Гибкое расширение: система локального ввода-вывода, обслуживающая до 31 сигнального, функционального и коммуникационно го модуля S7-300 (4-рядная конфигурация).

•Возможность построения ПИД-регуляторов с импульсными или аналоговыми выходными сигналами.

•Рабочая память: RAM емкостью 32 Кбайт/ 10 К-инструкций.

•До 8 логических соединений в промышленных сетях с программируемыми контроллерами S7-300/ S7-400/ C7/ программаторами/ компьютерами панелями оператора. Одно статическое соединение зарезервировано для связи с программатором и панелью оператора.

•12 из 24 встроенных дискретных входов могут использоваться встроенными технологическими функциями.

•3 из 16 встроенных дискретных выходов могут использоваться в импульсном режиме (до 2.5 кГц).

•ПИД-регулирование с формированием импульсных или аналоговых выходных сигналов.

•Измеритель частоты: CPU 313C – три канала для измерения частот до 30 кГц, CPU 314C-2 – четыре канала для измерения частот до 60 кГц. Принцип действия: подсчет количества импульсов за опорный

промежуток времени.

• Скоростной счет: CPU 313C – три счетчика (30 кГц) с входами для подключения 24В инкрементальных датчиков и встроенными

компараторами.

•Аналоговые каналы ввода-вывода:

•общее количество – до 253; • из них в системе локального вводавывода – до 248.

•Дискретные каналы ввода-вывода:

•общее количество – до 1016; • из них в системе локального вводавывода – до 992.

Контроллер имеет модульную структуру с возможностью расширения различными функциональными модулями.

49

Подключение контроллера

Подключение входных и выходных сигналов к контроллеру поясняет рис. 1.

Питание контроллера осуществляется от блока питания стабилизированным напряжением 24 В. Соединение контроллера с компьютером осуществляется посредством адаптера

MPI(DP)/USB (з.н. A5E00166353-02).

Схема виртуального стенда и его внешний вид

Принципиальная схема стенда приведена на рис. 2. Внешний вид стенда приведен на рис. 3. Стенд позволяет имитировать технологический процесс

50