Розробка програмного забезпечення для управління транспортними платформами на базі програмованого логічного контролера S7-300 в Simatic STEP-7. Аналіз програмного забезпечення, розрахунок показників його надійності. Опис алгоритму функціонування системи.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Зміст

• Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів
• Вступ
• 1. Аналіз програмного забезпечення для побудови автоматизованої системи управління на базі S7 - 300
• 1.1 Характеристика утиліта SIMATIC-менеджер
• 1.2 Методи обробки програми
• 1.3 Організаційні блоки SIMATIC S7
• 1.3.1 Призначені для користувача блоки
• 1.3.2 Системні блоки
• 1.4 Загальна характеристика змінних STEP 7
• 1.4.1 Адресація змінних
• 1.4.2 Абсолютна адресація змінних
• 1.4.3 Символьна адресація змінних
• 1.5 Огляд типів даних
• 1.5.1 Прості типи даних
• 1.5.2 Складні типи даних
• 1.6 Загальні принципи програмування з допомогою LAD
• 2. Розробка проекту системи управління транспортними платформами на базі алгоритму маневрових пристроїв
• 2.1 Опис алгоритму функціонування системи
• 2.2 Етапи створення проекту S7
• 2.2.1 Конфігурація станцій
• 2.2.2 Конфігурація мережі
• 2.2.3 Створення програми S7
• 2.3 Тестування програми
• 2.4 Відладка створеної програми
• 2.5 Створення діаграми входів і виходів для двигуна
• 2.6 Створення FB електродвигуна
• 3. Опис компонентів програми Step 7
• 3.1 Конфігурація і параметризація модулів
• 3.2 Характеристика компонентів мови LAD
• 3.2.1 Послідовні і паралельні схеми
• 3.2.2 Лічильники
• 4. Розрахунок показників надійності програмного забезпечення
• 4.1 Вплив надійності програмного забезпечення на надійність системи загалом
• 4.2 Оцінка надійності програмного комплексу за результатами відладки
• 5. Охорона праці
• 5.1 Значення охорони праці в забезпеченні безпечних і здорових умов праці
• 5.2 Аналіз потенційної небезпеки та шкідливих факторів виробничого середовища
• 5.3 Забезпечення нормальних умов праці
• 5.4 Забезпечення безпеки експлуатації ЕОМ
• 5.5 Пожежна безпека
• 5.6 Розрахунок віброізоляції
• 6. Економічна частина
• 6.1 Економічне обґрунтування розробки та впровадження програми
• 6.2 Визначення технічного рівня та комплексного показника якості
• 6.3Розрахунок і побудова сіткового графу
• 6.3.1 Сітковий граф і його характеристики
• 6.3.2 Побудова сіткового графа
• 6.3.3 Розрахунок параметрів сіткового графа
• 6.4 Розрахунок витрат на розробку та вартість програми
• 6.4.1 Розрахунок капітальних вкладень
• 6.4.2 Розрахунок і співвідношення експлуатаційних витрат за варіантами, що порівнюються
• 6.4.3 Розрахунок зведених економічних показників
• Висновки
• Перелік посилань на джерела
• Додатки
• Бібліографічна довідка

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів

ВДТ - відео термінал

ГВК - гірниче виробництво кераміки

ЕОС - електронно-обчислювальна система

ЕОМ - електронно-обчислювальна машина

ОЦ - обчислювальний центр

ПЗ - програмне забезпечення

ПЛК - програмований логічний контролер

BCD - Binary Coded Decimal (двійково-десяткові числа)

CPU - Central Processing Unit (центральний процесорний пристрій)

DB - Data Block (блок даних)

FB - Function Block (функціональний блок)

FBD - Function Block Diagram (діаграма функціональних блоків)

FC - Function (функція)

FM - Function Modules (функціональний модуль)

LAD - Ladder Logic (контактний план)

MPI - Multipoint Interface (мультиточковий інтерфейс)

NС - Normal Close Contact (нормально закритий контакт)

NO - Normal Open Contact (нормально відкритий контакт)

OB - Organization Block (організаційний блок)

SCL - Structured Control Language (структурована мова управління)

SDB - System Data Block (системні блоки даних)

SFC - System Function (системна функція)

SFB - System Function Blocks (системний функціональний блок)

STL - Statement List (список операторів)

VAT - Variable Table (таблиця змінних)

Вступ

Незважаючи на досить складну економічну ситуацію в Україні, в промисловості продовжується процес технічної модернізації технологічного обладнання і впровадження сучасних систем керування виробництвом. Це викликане насамперед тим, що без цього неможливо підвищити якість продукції і знизити витрати на її виробництво.

Сучасний стан розвитку систем автоматизації характеризується широким впровадженням мікропроцесорних засобів автоматизації: інтелектуальних датчиків, пристроїв керування, функціональних блоків, засобів відображення інформації, операторних панелей і ін.

Особливе місце в цьому переліку займають промислові мікропроцесорні контролери. Розпочавши свою історію на початку 70-х років ХХ століття, вони за короткий термін часу завоювали широку популярність серед спеціалістів в галузі автоматизації. Це пояснюється високою надійністю, відносною простотою програмування та експлуатації, розширенням функціональних можливостей систем керування. Вони стали основою впровадження нового покоління систем автоматизації - комп'ютерно-інтегрованих систем керування.

Нині в Україні пропонується велика кількість різноманітних промислових контролерів як вітчизняного, так і закордонного виробництва. Великою популярністю на вітчизняних підприємствах користуються контролери фірми Siemens - SIMATIC S7-300.

SIMATIC S7-300 - це модульний програмований контролер, призначений для побудови систем автоматизації низького і середнього ступеня складності.

Модульна конструкція, робота з природним охолоджуванням, можливість застосування структур локального і розподіленого вводу-виводу, широкі комунікаційні можливості, безліч функцій, підтримуваних на рівні операційної системи, зручність експлуатації і обслуговування забезпечують можливість отримання рентабельних рішень для побудови систем автоматичного управління в різних областях промислового виробництва.

Ефективному застосуванню контролерів сприяє можливість використовування декількох типів центральних процесорів різної продуктивності, наявність широкої гамми модулів вводу-виводу дискретних і аналогових сигналів, функціональних модулів і комунікаційних процесорів.

Метою даного дипломного проекту є розробка програмного забезпечення для управління транспортними платформами на базі програмованого логічного контролера S7 - 300 в Simatic STEP - 7

При автоматизації даного процесу відбувається загальне покращення системи, зникає необхідність постійного втручання людини в роботу системи. Зростає надійність та швидкість технологічного процесу.

1. Аналіз програмного забезпечення для побудови автоматизованої системи управління на базі S7 - 300

1.1 Характеристика утиліта SIMATIC-менеджер

Система автоматизації SIMATIC об'єднує всі підсистеми, які використовуються для розв'язанні задач автоматизації - від польового рівня до управління процесом - в рамках однорідної системної архітектури. Всім потребам автоматизації процесу і виробництва відповідає серії програмованих контролерів S7-300 - контролер з можливістю модульного розширення, який призначений для застосування як в системах з мінімальними вимогами, так у високопродуктивних системах.

STEP 7, є програмним забезпеченням розробки програм для системи SIMATIC. Програмний продукт STEP 7 для структурного (блокового) програмування використовує такі мови програмування: до них відносяться STL (statement list - список операторів або список мнемонік), LAD (ladder logic або ladder diagram - контактний план; уявлення, схоже з діаграмами релейної логіки; багатоступінчата схема), FBD (function block diagram - діаграма функціональних блоків або функціональний план) і пакет SCL (structured control language - структурована мова управління) [2].

Утиліта SIMATIC-менеджер є головним інструментом в STEP 7. При її першому запуску з'являється вікно “Майстра проектів” (рисунок 1.2).

Програмування починається з відкриття або створення проекту (project). При відкриті проекту, з'явиться розділене вікно - в лівій частині якого розташована структура відкритого проекту (ієрархія об'єктів), а справа відображається виділений об'єкт. Клацання на квадратику із знаком „плюс" в лівому вікні приведе до відображення додаткових рівнів структури; вибір об'єкту в лівій половині вікна відобразить його вміст в правій половині вікна.

Рисунок 1.1 - Приклад вікна SIMATIC-менеджера

Об'єкти STEP 7 з'єднані за допомогою деревоподібної структури. На рисунку 1.2 показана най...