Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Июня 2013 в 02:06, курсовая работа
Другой не менее важной причиной автоматизации является совершенствование организации рабочих мест, их рациональная планировка, оснащение удобным пультом управления. Чем рациональнее организовано рабочее место, чем оно удобнее, чем лучше обеспечено всем необходимым для бесперебойной работы, тем выше производительность труда, меньше непроизводственные потери рабочего времени. Внедрение системы управления на качественно новой элементной базе позволяет снизить эксплуатационные затраты на регламент и проверку оборудования.
Главной задачей проекта является проектирование системы управления РТК горячей штамповки, которая позволит управлять процессами загрузки разгрузки обрабатываемых деталей.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 5
Введение 6
1.Обоснование необходимости автоматизации РТК горячей штамповки 8
1.2. Техническое задание 10
2. Разработка технического обеспечения системы управления 13
2.1. Разработка структуры системы управления 13
Выход из цикла (отключение РТК) осуществляется нажатием кнопки СТОП на панели оператора. 16
2.2. Выбор аппаратных средств системы управления 16
2.3. Разработка электрической схемы подключения 35
3.Разработка программного обеспечения системы управления 36
Заключение 42
ПРИЛОЖЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
- арифметические операции с
фиксированной и плавающей
- операции загрузки, сохранения и перемещения данных, операции переходов, вызова блоков, и другие операции.
Для программирования и конфигурирования S7-300 могут использоваться пакеты STEP 7 или STEP 7 Lite. Кроме того, для программирования контроллеров S7-300 может использоваться также весь набор программного обеспечения Runtime, а также широкий спектр инструментальных средств проектирования.
Промышленные контроллеры строят как модульные аппараты широкой номенклатурой взаимозаменяемых модулей, свободно устанавливаемых в едином каркасе, имеющем общую шину системы.
Для рассмотренных задач управления необходимы следующие модули:
Основные технические данные центрального процессора S7-300 CPU 312
Таблица 3
Технические данные CPU 312 |
Характеристики |
Рабочая память |
32 КБ |
Загружаемая память ММС |
64 КБ – 4 МБ |
Время выполнения логических операций, мкс |
|
Логических |
0,2 |
с фиксированной точкой |
5,0 |
с плавающей точкой |
6,0 |
Количество флагов/таймеров/ |
1024/128/128 |
Количество каналов ввода/вывода, дискретных/аналоговых, не более |
256/64 |
Встроенные интерфейсы |
MPI |
Количество активных коммуникационных соединений, не более |
6 |
Габариты, мм |
40х125х30 |
Выберем цифровой модуль ввода/вывода SM 323. Свойства модуля ввода/вывода:
- 16 входов, потенциально развязанных группами по 16;
- 16 выходов, потенциально
- номинальное входное напряжение 24 В постоянного тока;
-номинальное напряжение на
- выходы пригодны для
- выходы пригодны для
Технические данные SM 323; DI 16/DO
16
Таблица 4
Технические данные SM 323 |
Характеристика |
Размеры и вес |
|
Размеры Ш В Г (мм) |
40 125 117 |
Вес |
Около 260 г |
Особые данные модуля |
|
Тактовая синхронизация |
Нет |
Число входов |
16 |
Число выходов |
16 |
Длина кабеля - неэкранированного - экранированного |
Макс. 600 м Макс. 1000 м |
Напряжения, токи, потенциалы |
|
Максимальное напряжение на нагрузке |
24 В постоянного тока |
Число одновременно управляемых входов |
|
Горизонтальная установка - до С - до С |
16 8 |
Вертикальная установка - до С |
16 |
Суммарный ток выходов (на группу) |
|
Горизонтальная установка - до С - до С |
Макс. 4 А Макс. 3 А |
Вертикальная установка - до С |
Макс. 2 А |
Потенциальная развязка - между каналами и задней шиной - между каналами входы группами по выходы группами по |
Да
16 8 |
Допустимая разность потенциалов - между различными цепями тока |
75 В постоянного тока/ 60 В переменного тока |
Изоляция проверена напряжением |
500 В постоянного тока |
Потребление тока - из задней шины - из источника питания нагрузки (без нагрузки) |
Макс. 80 мА Макс 80. мА |
Мощность потерь модуля |
Тип. 6,5 В |
Состояние, прерывания, диагностика |
|
Индикация состояния |
Зеленый светодиод на каждом канале |
Прерывания |
Отсутствуют |
Диагностические функции |
Отсутствуют |
Данные для выбора датчика |
|
Входное напряжение - номинальное значение - для сигнала «1» - для сигнала «0» |
24 В постоянного тока От 13 до 1 В От -30 до 5 В |
Входной ток - при сигнале «1» |
Тип. 7 мА |
Входное запаздывание - с «0» на «1» - с «1» на «0» |
От 1,2 до 4,8 мс От 1,2 до 4,8 мс |
Входная характеристика |
В соответствии с IEC 61131, тип 1 |
Подключение2-проводных реле близости - допустимый ток утечки |
Возможно Макс. 1,5 мА |
Подключение датчиков сигнала |
С помощью 40 канального фронтштекера |
Данные для выбора исполнительного устройства |
|
Выходное напряжение - выходное напряжение при сигнале «1» |
Мин. + (- 0,8 В) |
Выходной ток - при сигнале «1» номинальное значение допустимый диапазон - при сигнале «0» (остаточный ток) |
0,5 А От 5 мА до 0,6 А Макс. 0,5 мА |
Выходное запаздывание (для омической нагрузки) - с «0» на «1» - с «1» на «0» |
Макс. 100 мкс Макс. 500 мкс |
Диапазон сопротивления нагрузки |
От 48 Ом до 4 кОм |
Ламповая нагрузка |
Макс. 5 В |
Параллельное включение 2 выходов - для резервирования управления нагрузкой
- для увеличения мощности |
Возможны (только для выходов одной и той же группы) Невозможно |
Управление цифровым входом - Частота переключения при омической нагрузке при ламповой нагрузке |
Возможно Макс. 100 Гц Макс. 0,5 Гц Макс. 10 Гц |
Ограничение (внутреннее) индуктивного напряжения при отключении |
Тип. + (-53 В) |
Защита выхода от короткого замыкания - порог срабатывания |
Да, электронная Тип. 1А |
Подключение исполнительных устройств |
С помощью 40-контактного фронтштекера |
Рис. 3 Схема подключения и схема принципиальная SM 323
Рис. 4 Соответствие каналов адресам ввода и вывода
Выбираем модуль ввода SM 321; DI 16×DC 24 V. Свойства модуля ввода:
- 16 входов, потенциально развязанных группами по 16;
- номинальное входное напряжение 24 В постоянного тока;
- пригоден для переключателей и 2-, 3-, 4 – проводных датчиков близости.
Технические данные SM 321; DI 16×DC 24 V
Таблица 5
Технические данные SM 321; DI 16×DC 24 V |
Характеристика |
Размеры и вес |
|
Размеры Ш В Г (мм) |
40 125 117 |
Вес |
Около 200 г |
Особые данные модуля |
|
Тактовая синхронизация |
Да |
Число входов |
16 |
Длина кабеля - неэкранированного - экранированного |
Макс. 600 м Макс. 1000 м |
Напряжения, токи, потенциалы |
|
Максимальное напряжение на нагрузке |
24 В постоянного тока |
Число одновременно управляемых входов |
|
Горизонтальная установка - до С - до С |
16 8 |
Вертикальная установка - до С |
16 |
Суммарный ток выходов (на группу) |
|
Горизонтальная установка - до С - до С |
Макс. 4 А Макс. 3 А |
Вертикальная установка - до С |
Макс. 2 А |
Потенциальная развязка - между каналами и задней шиной - между каналами входы группами по выходы группами по |
Да
16 8 |
Допустимая разность потенциалов - между различными цепями тока |
75 В постоянного тока/ 60 В переменного тока |
Изоляция проверена напряжением |
500 В постоянного тока |
Потребление тока - из задней шины - из источника питания нагрузки (без нагрузки) |
Макс. 130 мА Макс 90 мА |
Мощность потерь модуля |
Тип. 4 В |
Состояние, прерывания, диагностика |
|
Индикация состояния |
Зеленый светодиод на каждом канале |
Прерывания |
Параметризуемое |
Диагностические функции |
Параметризуемое |
Данные для выбора датчика |
|
Входное напряжение - номинальное значение - для сигнала «1» - для сигнала «0» |
24 В постоянного тока От 13 до 1 В От -30 до 5 В |
Входной ток - при сигнале «1» |
Тип. 7 мА |
Входное запаздывание - с «0» на «1» - с «1» на «0» |
От 1,2 до 4,8 мс От 1,2 до 4,8 мс |
Входная характеристика |
В соответствии с IEC 61131, тип 1 |
Подключение2-проводных реле близости - допустимый ток утечки |
Возможно Макс. 2 мА |
Подключение датчиков сигнала |
С помощью 20-контактного фронтштекера |
Рис. 5 Схема подключения SM 321; DI 16×DC 24 V
1 – номера каналов;
2 – Индикаторы состояния – зеленые.
Блок питания предназначен для питания контроллера, а также для датчиков и исполнительных устройств.
Выбираем блок питания PS 307; 10А.
Этот блок питания отличается следующими основными свойствами:
- выходной ток 10 А;
- номинальное выходное
- подключение к однофазной
- надежная гальваническая
- может быть использован как источник питания нагрузки.
3. Модуль дискретного ввода
Технические данные PS 307; 10А
Таблица 6
Технические данные PS 307; 10А |
Характеристика |
Размеры и вес |
|
Размеры Ш В Г Вес |
200 125 120 1,2 кг |
Входные данные |
|
Входное напряжение - номинальное значение Частота сети - номинальное значение - допустимый диапазон |
120/230 В переменного тока
50 Гц или 60 Гц От 47 Гц до 63 Гц |
Номинальный водной ток - при 230 В - при 120 В |
1,7 А 3,5 А |
Пусковой ток (при ) |
55 А |
Выходные данные |
|
Выходное напряжение - номинальное значение - допустимый диапазон - время нарастания |
24 В постоянного тока 24 В 5%, устойчиво без нагрузки Макс. 2,5 с |
Выходной ток - номинальное значение |
10 А, параллельное включение не допускается |
Защита от короткого замыкания |
Электронная, без фиксации |
Остаточные пульсации |
Макс. 150 мВ (пиковое значение) |
Электрические параметры |
|
Класс защиты |
I, с проводом защитного заземления |
Параметры изоляции - номинальное напряжение - испытательное напряжение |
250 В переменного тока 2800 В постоянного тока |
Надежная гальваническая развязка |
Схема с безопасным сверхнизким напряжением |
Буферизация исчезновения напряжения сети (при 93 в или 187 В) - темп повторения |
Мин. 20 мс Мин. 1 с |
КПД |
89% |
Потребляемая мощность |
270 Вт |
Мощность потерь |
Тип. 30 Вт |
Диагностика |
|
Индикатор наличия выходного напряжения |
Да, зеленый светодиод |
Рис. 6 схема подключения PS 307; 10 А
Для анализа положения ПР, выдвижения/задвижения рук ПР, сжатия/разжатия схвата рук ПР, открытия/закрытия электрической печи в систему управления РТК необходимо обеспечить датчиками. Датчики положения являются первичными источниками информации для систем автоматики.
Выбор датчиков связан как с техническими, так и с экономическими предпосылками. Поэтому должны быть приняты во внимание все аспекты их применения.
Наиболее эффективными и удобными для решения данных задач получения информации о положении объектов управления будут путевые выключатели. Они производятся двух типов – контактные и бесконтактные.
В условиях заводского цеха наиболее надежными будут бесконтактные путевые выключатели. Именно бесконтактные датчики положения могут располагаться в зоне воздействия вибраций, пыли, воды, агрессивных жидкостей, предельных температур, и надежность их работы определяет надежность работы системы управления. Они практически нечувствительны к влиянию окружающей среды, не содержат деталей, подлежащих износу, поэтому могут использоваться в промышленных условиях повышенной сложности во многих областях автоматизации. Бесконтактные выключатели применяются для обнаружения металлических объектов, обеспечивают экономичный метод бесконтактного обнаружения металлических объектов. Используются в первую очередь при высоких требованиях надежности, точности срабатывания, срока службы, частоты коммутации и т.д. Принцип действия: в датчике создается высокочастотное переменное поле, которое излучается от активной поверхности самого датчика, при приближении объекта к активной поверхности датчик срабатывает.
Поэтому большинство путевых
Бесконтактные путевые выключатели классифицируются по конструктивному исполнению, по конструктивной совместимости с оборудованием и условиями эксплуатации, по совместимости со схемой электроавтоматики.
Информация о работе Разработка программного обеспечения системы управления