Семинар

«АСУТП на базе программируемых логических контроллеров»

Длительность семинара 36 часов
Целью данного семинара является приобретение слушателями необходимых знаний и практических навыков работы с программируемыми средствами автоматизации технологических процессов начального уровня для проведения занятий производственного обучения в учреждениях довузовского профессионального образования.
Основные задачи курса:
  • знакомство с устройством и работой современных программируемых логических контроллеров (ПЛК) модульного типа на примере ПЛК микромощной серии SIMATICS7-200 и логического модуля LOGO! фирмы «SIEMENS»;
  • знакомство с устройством и принципом действия датчиков и исполнительных устройств, предназначенных для работы с ПЛК;
  • изучение основ математического моделирования, анализа и синтеза автоматических и автоматизированных систем управления техническими процессами;
  • знакомство с программным обеспечением (ПО) для программируемых средств управления на примере ПЛК SIMATICS7-200 и логического модуля LOGO!;
  • приобретение практических навыков по разработке прикладных программ для ПЛК SIMATICS7-200 и логического модуля LOGO!.
1. Технические средства современных систем управления технологическими процессами
1.1. Системы управления с программируемыми логическими контроллерами
1.1.1 Основные понятия теории управления техническими системами
1.1.2 Системы управления на базе программируемых средств микропроцессорной техники
1.1.3 Понятие и структурная схема ПЛК
1.1.4 Программное обеспечение программируемых контроллеров
1.1.5 Система автоматизации SIMATIC S7-200
 
1.2. Устройства связи с объектом
1.2.1 Источники информации о состоянии процесса. Измерение физических величин, понятие измерительного преобразователя и датчика.
1.2.1 Первичные измерительные преобразователи, параметрические и генераторные.
1.2.2 Краткий обзор аналоговых датчиков перемещения, температуры и давления. Унификация измерительных сигналов датчиков, потенциальный и токовый унифицированные сигналы.
1.2.3 Дискретные датчики информации, сигнализаторы и датчики приближения. Путевые и конечные выключатели контактного и бесконтактного типа. Волновые датчики приближения, индуктивные, емкостные и оптические.
1.2.4 Исполнительные устройства систем управления, элементы сигнализации.
 
2. Теоретические основы анализа и синтеза управляющих устройств
2.1 Основные сведения из теории автоматов
2.2 Элементы алгебры логики, булевы переменные и булевы функции.
2.2.1 Карты Карно как инструмент синтеза автоматов.
2.2.2.Построение простейших автоматов на электромагнитных реле и на бесконтактных логических элементах.
2.3 Синхронные автоматы – основа построения цифровых вычислительных устройств.
2.3.1 Простейший микропроцессор, его структура и построение микропроцессорной системы.
2.3.2 Организация вычислений в микропроцессоре.
 
3. Базовые концепции программирования CPU S7-22x
3.1 Разработка системы с ПЛК SIMATIC S7-22x, основные этапы. Структура прикладной программы и взаимодействие основных блоков контроллера в процессе ее исполнения.
3.2 Программное обеспечение ПЛК SIMATIC S7-22x. Среда разработки STEP 7-Micro/WIN 32.
3.2.1 Выполнение логических вычислений с помощью логического стека.
3.2.2 Работа с редакторами языков программирования SIMATIC, правила построения LAD-, FBD- и STL-программ.
3.3 Структура памяти CPU S7-22x, память программ и память данных.
3.3.1 Представление данных в CPU S7-22x и способы адресации. Адресация модулей расширения входов/выходов в составе контроллера. Образы входов и выходов контроллера, образ процесса. 3.3.2 Область памяти таймеров и счетчиков, область специальной памяти.
3.3.3 Сохранение программ и данных в CPU S7-22x.
3.4 Краткий обзор инструкций CPUS7-22x.
3.4.1 Инструкции управляющей и исполнительной логики, инструкции таймеров и счетчиков, инструкции перемещения и преобразования данных, инструкции целочисленной математики и инструкции сравнения.
3.4.2 Отладка, мониторинг и устранение ошибок в программе.
 
4. Основы разработки прикладных программ для ПЛК
4.1 Табличный метод формализации системы логического управления. Временные и шаговые диаграммы, их применение для получения уравнений управляющей логики.
4.2 Описание методов разработки программ с применением потоковых схем и графов. Решение задач программирования простейших функций управления.
 
5. Логический модуль LOGO!
5.1 Состав и краткая техническая характеристика компонентов LOGO!. Монтаж модуля LOGO!, подключение входов и выходов.
5.2 Аппаратные средства программирования базового блока LOGO!, экранное меню. Ввод прикладной программы с дисплея базового блока LOGO!, элементы языка программирования.
5.3 Программное обеспечение LOGO!Soft Comfort, графический интерфейс и инструменты программирования. Создание новой программы в среде LOGO!Soft Comfort. Построение логической схемы прикладной программы, редактирование и оптимизация программы. Конфигурирование сообщений для вывода на дисплей LOGO!. Работа с симулятором LOGO!Soft Comfort, отладка программы и ее загрузка в память базового модуля LOGO!.