Разработка программного обеспечения и инструкции по работе с установкой "АСР уровня жидкости с применением ПЛК ОВЕН 150"

Разработка программного обеспечения для работы с установкой "АСР уровня жидкости с применением ПЛК ОВЕН 150" и лабораторного практикума по изучению промышленного программируемого контроллера с использованием ПК и среды программирования Codesys 2.3.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Содержание

• Введение
• 1. Технологическая часть
• 1.1 Лабораторные стенды для изучения промышленных контроллеров
• 1.2 Технические данные лабораторного стенда
• 1.3 Состав лабораторного стенда
• 1.4 Структура лабораторного стенда
• 1.5 Общие технические характеристики ПЛК ОВЕН PLC 150
• 2. Специальная часть
• 2.1 Инструкция по работе с установкой "АСР уровня жидкости с применением ПЛК ОВЕН 150"
• 2.1.1 Этапы подготовки и составления программы
• 2.1.2 Релейно-контактное программирование
• 2.1.3 Специализированное ПО для программирования ПЛК
• 2.1.4 Подготовка лабораторного стенда к проведению лабораторных работ
• 2.2 Лабораторный практикум
• 2.2.1 Лабораторная работа 1
• 2.2.2 Лабораторная работа 2
• 2.2.3 Лабораторная работа 3
• 4. Расчет экономической эффективности
• 4.1 Введение
• 4.2 Расчёт себестоимости
• 4.3 Расчёт эксплуатационных затрат
• 4.3.1 Расчёт годового фонда оплаты труда
• 4.3.2 Расчет электроэнергии потребляемой лабораторным стендом
• 4.3.3 Расчет затрат на текущий и профилактический ремонт ВТ
• 4.3.4 Расчет годовых амортизационных отчислений
• 4.4 Вывод об экономической целесообразности проекта
• 5. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности
• 5.1 Анализ опасных и вредных факторов
• 5.2 Расчет напряженности труда
• 5.2.1 Нагрузки интеллектуального характера
• 5.2.2 Сенсорные нагрузки
• 5.2.3 Эмоциональные нагрузки
• 5.2.4 Монотонность нагрузок
• 5.2.5 Режим работы
• 5.2.6 Общая оценка напряженности трудового процесса
• 5.3 Мероприятия по технике безопасности
• 5.3.1 Обеспечение электробезопасности
• 5.3.2 Обеспечение санитарно-гигиенических требований к помещениям с вычислительной техникой
• 5.3.3 Требования к организации помещений и учебных мест
• Заключение
• Литература
• Введение
• Широкое применение средств автоматизации производственных процессов, напрямую влияющее на сокращение издержек и повышение качества продукции, а также на повышение производительности труда становится главным фактором для выхода российского промышленного производства из сложившейся тяжелой экономической ситуации.
• Современное предприятие наряду с полностью автоматизированными или роботизированными линиями включает в себя и отдельные полуавтономные участки - системы блокировки и аварийной защиты, системы подачи воды и воздуха, очистные сооружения, погрузочно-разгрузочные и складские терминалы и т.п. Функции автоматизированного управления для них выполняют программно-технические комплексы (ПТК). Они строятся с использованием аппаратно-программных средств, к которым относятся средства измерения и контроля и исполнительные механизмы, объединенные в промышленные сети и управляемые промышленными компьютерами с помощью специализированного ПО. При этом в отличие от компьютерных сетей, центральным звеном ПТК является не главный процессор, а программируемые логические контроллеры. Как следствие возникает необходимость соответствующей подготовки специалистов в этой области.
• Данный дипломный проект это часть комплексной работы по разработке, монтажу, наладке и введению в эксплуатацию лабораторной установки включающей в себя не только средства автоматизации, но и сам объект автоматизации.
• Целью настоящего дипломного проекта является разработка программного обеспечения и инструкций по работе с установкой «АСР уровня жидкости с применением ПЛК ОВЕН 150», а также лабораторного практикума по дисциплине «Программное обеспечение программируемых котроллеров».
• Основными задачами разрабатываемого лабораторного практикума являются:
• 1. Ознакомление со структурой и основными функциональными возможностями программируемого контроллера ОВЕН ПЛК150-IM;

2. Получение практических навыков программирования промышленного контроллера ОВЕН ПЛК 150-IM с использованием персонального компьютера и среды программирования Codesys 2.3.

1. Технологическая часть

В настоящее время студенты кафедры Автоматизации и Систем Управления специальностей «Управление и информатика в технических системах» и «Автоматизация технологических процессов и производств» изучают дисциплину «Программное обеспечение программируемых контроллеров». В данный момент разработка и отладка программ для контроллеров ведется с помощью симуляторов - программных средств, способных имитировать работу программируемого логического контроллера (ПЛК). Их использование дает хорошие результаты. Однако очевидно, что работа с аппаратными средствами позволит закрепить и значительно углубить теоретические знания студентов.

1.1 Лабораторные стенды для изучения промышленных программируемых контроллеров

В настоящее время для изучения промышленных программируемых контроллеров используются учебные лабораторные стенды, которые сочетают в себе различные функции, используемые в процессе обучения. Такие лабораторные стенды позволяют изучать принципы действия современных промышленных программируемых контроллеров, систему его команд, способов адресации и т.п.

Сегодня подобные устройства выпускают в недостаточно широком спектре, тем не менее, на рынке учебного оборудования представлено некоторое количество лабораторных стендов:

· Лабораторный стенд для изучения способов программирования международного учебного центра «Данфосс»;

· Лабораторные стенды с программируемыми контроллерами S7-200;

· Лабораторный стенд для изучения промышленного программируемого контроллера фирмы: Siemens, Omron, Automation Direct, РНПО «Росучприбор»;

Стенд предназначен для обучения студентов, изучающих дисциплины по автоматизации различных отраслей производства, программированию контроллеров и реализации устройств автоматизации на их базе.

Отличительной особенностью стенда является наглядность, то есть работу объектов управления можно визуально изучить, что способствует лучшему усвоению автоматизации производства, нежели работа с виртуальными симуляторами технологических объектов.

1.2 Технические данные лабораторного стенда

Габаритные размеры стенда, мм - 800х800х400.

Габаритные размеры съемных модулей, мм - 250х225х120.

Масса стенда с модулями, кг - не более 15.

Питание лабораторного стенда:

· напряжение питания 220 В, 50 Гц;

· потребляемая мощность - не более 200 ВА.

· IBM-совместимая ПЭВМ, удовлетворяющая минимальным требованиям:

· процессор Pentium 700 МГц и выше;

· минимум 256 Мб оперативной памяти;

· минимум 0,5 Гб памяти на жестком диске, необходимой для установки программного обеспечения;

· CD-дисковод;

· клавиатура и мышь;

· операционная система Microsoft Windows 98/2000/XP;

· последовательный СОМ-порт или порт LAN для подключения ПЛК.

1.3 Состав лабораторного стенда

Стенд выполнен в настольном исполнении. В состав стенда (рис. 1.1) входят:

· ПЭВМ

· Блок управления, в котором размещен ПЛК ОВЕН ПЛК150-IM резервуара с водой (А, В, R)

· датчики уровня (d1,2; Д1,2; З1,2)

· Насосы (Н1-Н4)

· Ключи и индикация

Рисунок 1.1 Общий вид лабораторной установки

На рисунке 1.2 представлена технологическая схема лабораторной установки

Объект представляет собой две емкости А и В, в которых регулируется уровень, и компенсатор R, в которой может сливаться излишек воды и из которого можно подпитывать емкости А и В. Перекачка воды осуществляется насосами H₁~H₄. Емкости А и В взаимосвязаны, с компенсатором связана только емкость В.



Рисунок 1.2 - Технологическая схема лабораторной установки

На рисунке схематично показаны также датчики и задатчики уровня воды. Здесь d₁ и d₂ - датчики минимального уровня, а Д₁ и Д₂ - максимального. Они предназначены для исключения переполнения емкостей А и В и работы насосов Н₁~H₄ на холостом ходу при отсутствии воды в одной из емкостей. По их сигналам происходит отключения соответствующих насосов. Положение этих датчиков фиксировано.

Задание уровня в емкостях осуществляется с помощью задатчиков З₁ и З₂, которые можно вручную перемещать вверх и вниз, меняя задания в системе. Конструктивно они аналогичны емкостным датчикам d₁, d₂, Д₁, Д₂.

Предполагается работа устано...