3.1.1 Выбор дополнительных модулей

Для связи стоек расширения (стойки 2 и 3) с основной стойкой потребуется интерфейсные модули. В основную стойку (стойка 1) следует установить модуль IM360, в стойки расширения (стойки 2,3) –IM361. Соединять модули следует специальным кабелем. МодульIM-1 соединяется с модулейIM-2, а тот с модулемIM-3.

Для питания операторной используется источник бесперебойного питания (напряжением ~220В). Модуль процессора и интерфейсные модули требуют питания 24В постоянного тока. Для питания будем использовать блоки питания фирмы PS307, предназначенные для установки на профильную шину контроллераS7-300. На каждую стойку будет работать свой источник питания. Учтем, что на второй стойке потребуется питать не только модули, но и датчики, так как у датчиков дискретный выходной сигнал. На все цепи питания установим выключатели автоматические. Структурная схема контроллера приведена в работе.

3.2 Разработка технологической программы

После подбора модулей следует настроить конфигурацию оборудования в пакете STEP7. Для этого нужно запуститьSIMATICMANAGER, создать проект и выбрать пунктHardwareConfigure.

Список доступных приборов располагается в правой части. Сначала нужно выбрать профильную рейку, для установки на нее модулей. Затем поставим блок питания PS307. Следующим шагом вставим модуль процессораCPU315-2DP. Рядом с ним располагается интерфейсный модульIM360, предназначенный для связи с другими стойками. Следующим шагом будет добавление остальных стоек. На них нужно разместить модули питания и интерфейсные модулиIM361. После этого вставим модули ввода/вывода.

Рисунок 3.4

На рисунке 3.4 изображено окно конфигуратора аппаратуры после окончательной настройки. После этого можно приступить к конфигурированию модулей ввода/вывода. В данной конфигурации следует сконфигурировать модули аналогового ввода/вывода.

Так, модули аналогового ввода AI8x12bitследует настроить на прием сигналов от датчиков с токовым сигналом по четырехпроводной схеме подключения (так как питание датчиков осуществляет блок питания, а не модуль). Для этого нужно изменить параметр “Measuringtype”. Список значений этого параметра приведен в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Значение параметра Measutingtype	Описание	Доступные варианты параметра
deactivated	каналы отключены	нет
E voltage	Канал настроен на измерение напряжения	+/- 80 mV; +/- 250mV; +/- 500 mV; +/- 1V; +/- 2.5 V;+/- 5V; 1…5 V+/- 10V
4DMU	Канал настроен на измерение тока от 4х проводных п Продолжение таблицы реобразователей	+/- 3.2 mА; +/- 10 mА; 0…20 mА; 4…20 mА; +/- 20 mА
2DMU	Канал настроен на измерение тока от 2х проводных преобразователей	4…20 mА
R-4L	Канал настроен на измерение сопротивления	150 ohm; 300 ohm; 600 ohm
RT	Канал настроен на измерение температуры от термометра сопротивления	Pt 100 Cl.; Ni 100 Cl.; Pt 100 Std.; Ni 100 Std.
TC-I	Канал настроен на измерение температуры от термопары с внутренней компенсацией холодного спая	Type N; Type E; Type J; Type K; Type L
TC-E	Канал настроен на измерение температуры от термопары с внешней компенсацией холодного спая	Type N; Type E; Type J; Type K; TypeL

Следует заметить - не смотря на то, что каждый канал независим при подключении датчиков, настройка каналов осуществляется парами. Связано это со схемой модуля – используется одно АЦП на 2 канала ввода.

Следующим шагом является связывание символов с каналами ввода/вывода. Так как аналоговые каналы следует программно масштабировать, то настраивать символы будем только для дискретных каналов. Связав с конкретным входом строку при разработке технологической программы можно не вспоминать физический адрес, а написать название сигнала. Настройка осуществляется в утилите SymbolsEditorпакетаSTEP7 (рисунок 3.5).

Рисунок 3.5

Входная аналоговая переменная у контроллеров SIMATICS7-300/400 представляет собой значение, измеренное АЦП. Для того, чтобы привести это значение к физическим величинам потребуется использовать масштабирование. Все аналоговые каналы разобьем по принадлежности к оборудованию УПН. Для хранения будем использовать разделяемые блоки данных (SharedDataBlock-DB). Это сократит время поиска нужной переменной, так как они сгруппированы. Список блоков данных с такими переменными показан в таблице 3.6.

Таблица 3.6

Символьное обозначение блока	Номер блока	Оборудование
С-1	DB21	Сепаратор С-1
ГС-1	DB22	Газосепаратор ГС-1
БЕ-1	DB23	Буферная емкость БЕ-1
Н-1	DB24	Технологическая насосная Н-1
ПП-1	DB25	Подогреватель нефти ПП-1/1
О Продолжение таблицы -1	DB26	Отстойник О-1/1
ЭГ-1	DB27	Электродегидратор ЭГ-1/1
КСУ	DB28	Концевая сепарационная установка

Целесообразным является разбиение технологической программы на функциональные блоки (Functionalblock-FB). Список пользовательских функциональных блоков приведен в таблице 3.7.

Таблица 3.7

Символьное обозначение блока	Номер блока	Назначение
07_С;ГС;БЕ	FB1	Технологическая программа для площадки 07
08_Н	FB2	Технологическая программа для площадки 08
10_ПП	FB3	Технологическая программа для площадки 10
13_О;ЭГ	FB4	Технологическая программа для площадки 11
15_КСУ	FB5	Технологическая программа для площадки 15
scale_07	FB11	Приведение к физическим величинам измеренных значений с площадки 07
scale_08	FB12	Приведение к физическим величинам измеренных значений с площадки 08
scale_13	FB14	Приведение к физическим величинам измеренных значений с площадки 11
scale_15	FB15	Приведение к физическим величинам измеренных значений с площадки 15
pump	FB50	Управление насосом
valve	FB51	Управление задвижкой
STM	FB52	Управление сигнализацией загазованности
gen	FB53	Генератор импульсов для сигнализации
pos_valve	FB55	Управление регулирующим клапаном

Следует отметить, что для блоков FB50,FB51,FB55 иFB41 (ПИД регулятор из стандартной библиотекиSTEP7) используется несколько блоков данных (один блок на один прибор).

Проверка работоспособности осуществлялась с помощью эмулятора S7-PLCSIM. С помощью него можно менять значения входных каналов и блоков данных. К сожалению, символьная адресация для блоков данных не поддерживается и поэтому приходится указывать точный адрес переменной (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6

Текст технологической программы приведен в работе. Ниже будут рассмотрены написанные в ходе выполнения дипломного проекта функциональные блоки.