- •1 Общая часть
- •1.1 Описание технологического процесса объекта
- •1.2.Описание автоматизированного объекта и его технические характеристики – регулируемые величины, управляющие и возмущающие воздействие и характер изменения во времени
- •1.3 Технические требования к сар – допустимые ошибки в установившихся режимах, прямые показатели качества переходных режимов
- •1.4 Анализ известных вариантов сар
- •2 Расчетная часть
- •2.1 Составление функциональной схемы сар и выбор принципиальных схем ее элементов
- •2.2 Описание функциональной схемы разрабатываемой системы
- •2.3 Выбор измерительно-преобразовательных элементов (первичных и вторичных), диапазон измерения, условия работы, инерционность, вопросы сглаживания с устройствами
- •2.4 Выбор исполнительных устройств
- •2.5 Математическое описание сар и выбор автоматического управляющего устройства (ауу)
- •2.5.1 Определение математической модели объекта- статические характеристики, кривая разгона, частотные характеристики
- •2.5.2 Определение передаточных функций измерительно-преобразовательных устройств и исполнительных устройств
- •2.5.3 Выбор закона автоматического управления в общем виде
- •2.5.4 Выбор автоматического управляющего устройства- на основе плк
- •2.5.5 Расчет конфигурации устройства управления и составление заказной спецификации
- •2.6 Требования предъявляемые к по асутп
- •2.7. Требования к базовому фирменному программному обеспечению
- •2.7.1. Требования и характеристика используемого системного по
- •2.7.1.1Требования и характеристика используемой операционной системы верхнего уровня и нижнего уровня асу тПиП
- •2.7.1.2 Требования и характеристика используемых пакетов программной поддержки обмена данными
- •2.7.1.3 Требования и характеристика используемой системы управления локальными и распределенными базами данных
- •2.7.2 Требование и характеристика используемого программного обеспечение инструментальных средств разработки, отладки и документирования
- •2.7.2.1 Требование и характеристика используемых средств настройки базового по, диагностики и самодиагностики работоспособности плк
- •2.8 Требования и характеристика используемого прикладного программного обеспечения
- •2.8.1 Требования и характеристика используемого прикладного программного обеспечения
- •2.8.2 Требование и характеристика средств создания и отладки прикладного по
2.5.4 Выбор автоматического управляющего устройства- на основе плк
Ядром системы управления печью является контроллер, без которого функционирование АСР нагрева металла невозможна. В настоящее время на современном рынке систем автоматизации в области программируемых логических контроллеров ведущие позиции занимают такие фирмы, как TOSHIBA (Япония), OMRON (Япония), Telemecanique (Франция), SIEMENS SIMATIC AG (Германия). Фирма TOSHIBA предлагает следующие контроллеры: T1-16, T1-28, T1-40, предназначенные для решения задач автоматизации малой и средней сложности. Фирма OMRON предлагает следующие контроллеры: ZEN, CPM1A/2A, CPM2C, CJ1. Они предназначенные для решения задач автоматизации малой и средней сложности. Фирма Telemecanique предлагает контроллеры следующих типов: TSX37-21, TSX37-22, предназначенные для решения задач автоматизации малой и средней сложности.
Фирма SIMATIC AG предлагает широкую гамму контроллеров: компактные универсальные логические модули LOGO, предназначенные для решения простых задач автоматизации; семейство контроллеров SIMATIC S5, предназначенные для решения задач малой, средней и высокой сложности; семейство контроллеров SIMATIC S7, предназначенные для решения задач малой, средней и высокой сложности;
Все контроллеры SIMATIC отличаются высокой производительностью, имеют незначительные размеры и массу, отвечают жестким требованиям условий эксплуатации в промышленных условиях, допускают расширение. В таблице 11 представлены сравнительные характеристики всех выше перечисленных контроллеров.
Таблица 11 – Характеристики современных контроллеров
Характеристика |
TOSHIBA |
Telemecanique |
OMRON |
SIMATIC |
Объем памяти программ и данных |
64 кБ |
128 кБ |
16 кБ |
4-128 МБ |
Количество входов |
128 |
512 |
256 |
8192 |
Количество выходов |
128 |
512 |
256 |
8192 |
Количество переменных, кБ |
2 |
4 |
2 |
16 |
Количество счетчиков |
32 |
64 |
256 |
512 |
Количество таймеров |
32 |
64 |
256 |
512 |
Язык программирования |
Ассемблер |
Ассемблер |
Релейно-контакторного вида |
Высокого уровня STEP 5,STEP 7 |
Время выполнения команд, мкс |
12 |
15 |
1 |
0.08 |
Типы коммутируемых напряжений, В |
= 24 ~100-220 |
= 24 ~100-220 |
= 24 ~100-220 |
= 24 ~100-220 |
Из сравнительного анализа таблицы 11 можно сделать вывод, что контроллеры фирмы SIMATIC являются наиболее совершенными на данный момент в области систем автоматизации.
Рассмотрим несколько серий контроллеров SIMATIC. Семейство контроллеров SIMATIC включает в свой состав широкую гамму изделий от миниатюрных контроллеров до главных компьютеров, которые могут быть использованы для решения задач автоматизации любой степени сложности. Основу семейства SIMATIC S7 составляет ряд контроллеров различной производительности: серия S7-200, серия S7-300, серия S7-400.
Анализируя характеристики контроллеров SIMATIC серии S7-200, серии S7-300, серии S7-400 и учитывая особенности разрабатываемой схемы САР тепловым режимом (задача оптимизации низкой сложности, сравнительно небольшое количество входных и выходных сигналов) в качестве программируемого логического контроллера будет целесообразно и достаточно использовать контроллер семейства S7-200.