|
|
Метрология Общий отчёт. МетрологияОБЩИЙотчёт(). Лабораторная работа По дисциплине Метрологические и сертификационные аспекты проектирования программноаппаратных комплексов
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
Лабораторная работа
По дисциплине «Метрологические и сертификационные аспекты проектирования программно-аппаратных комплексов»
Программно-аппаратный комплекс
Автоматизированная система управления бетонным заводом.
Выполнила: ст. гр.
Проверил:
Профессор кафедры ТК
Тагирова К.Ф.
Уфа 2020 г.
Разработка структурной схемы автоматизированной системы управления бетонного завода
Схема исследуемого объекта:
2. Выбор элементной базы системы управления бетонного завода
Сигнализатор INNOLevel представляет собой датчик уровня и используется для мониторинга уровня сыпучих продуктов. Он может быть использован в качестве датчика заполнения, опустошения или промежуточного уровня.
П ринцип работы
Измерительная лопасть приводится в действие синхронным двигателем. При контакте лопасти с материалом происходит останов двигателя. Возникающий реактивный момент используется, чтобы привести в действие микровыключатель, который выдает сигнал (регистрация уровня материала). При снижении уровня материала, пружина возвращает двигатель в исходное положение, лопасть освобождается, и двигатель снова включается.
Стандартные примеры применения датчика-сигнализатора уровня для сыпучих материалов INNOLevel:
Пластиковые порошки и гранулы (ПВХ гранулят, ПЭТ гранулы)
Строительные материалы (цемент, сухие смеси, гипс)
Пищевые продукты
Бытовая химия
и многое другое.
«HYDROKOM-2»
В ведение
Микроволновой датчик содержания влаги «HYDROKOM-2» предназначен для контактного измерения содержания воды в измеряемом материале. Измеряемый материал может иметь как крупнозернистую структуру так и пастообразную. Основной областью применения датчика является измерение влажности песка и других инертных компонентов и бетона.
Датчик устанавливается в бункер песка, в дозатор песка, на конвейер дозатор и в смеситель.
Датчик находясь в контакте с измеряемой средой производит измерения количества влаги, преобразует его в унифицированный токовый сигнал 4-20 или 0-20 мА.
Принцип работы
Как известно вода обладает свойством поглощать СВЧ излучение проходящее через неё. На этом принципе основана работа датчика.
В датчике «HYDROKOM-2» микроволновый сигнал излучается в измеряемую среду на глубину 80-100мм. За время прохождения сигнал отражается на разных глубинах проникновения и возвращается обратно в датчик. При прохождении пути сигнал поглощается содержащейся в измеряемой среде водой и затухает, и это затухание тем больше чем больше воды. Мощность излучаемая датчиком составляет около 1mВт.
Зависимость величины затухания от содержания влаги близка к линейной в диапазоне температур 0-80°С. Что позволяет использовать этот сигнал в качестве косвенного количества содержания воды. Этот сигнал преобразуется в унифицированный сигнал тока 0-20мА. Соответственно 0-2мА.-Вода, 18-20мА. воздух. Этот сигнал поступает в цифровой блок обработки «HYDROKOM-2» где происходит аналого-цифровое преобразование, фильтрация, гальваническое развязывание, калибрование и преобразование в токовый сигнал 0-20мА или 4-20мА.
Настройка и калибровка.
Настройка и калибровка проводится на страницах встроенного WEB-Сервера. Связь с WEB-сервером устройства происходит по Wi-Fi. Для работы необходим ноутбук, смартфон или планшет. Радиус действия составляет 50м. Что позволяет легко контролировать мгновенные значения влажности инженерные значения токового сигнала, изменять все настройки датчика и калибровать его. И все эти работы проводятся без демонтажа и дополнительных проводных подключений и дополнительных преобразователей цифровых интерфейсов. Не нужно устанавливать каких либо программ. Находясь лишь в зоне приёма беспроводного соединения.
Использование по назначению
Датчик легко подключается к любой системе контроля и управления и идеально подходит для измерения влаги в песке и смесях в:
- бункерах,
- дозаторах,
- на конвейерах,
- в смесителе.
Конструкция датчика подразумевает длительное использование датчика в тяжелых условиях. Корпус зонда датчика выполнен из нержавеющей стали а рабочая часть датчика выполнена из высокопрочной и износостойкой керамики. Датчик находится в контакте с измеряемой средой только этой керамической поверхностью. Не смотря на прочность и износостойкость керамика довольно хрупка и при сильных ударах может расколоться. В этих случаях измерительная головка сенсора датчика влажности легко заменяется на новую. (запасная измерительная головка сенсора покупается отдельно).
Для замены головки сенсора извлеките датчик в сторону керамической части из крепёжной втулки рис.2(а). Затем шестигранным ключом отверните два фиксирующих винта рис2(б). Затем выверните удлинительную часть от датчика рис2(в). Отверните шестигранником 4 крепёжных винта и извлеките их рис2(г, д). Снимите измерительную головку сенсора рис2(е). Сборка производится в обратном порядке. При сборке убедитесь в наличии уплотнительного кольца в пазе измерительной головки.
Датчик электрически подключается к блоку обработки. Длинна кабеля 3 метра. При необходимости кабель можно удлинить аналогичным кабелем на расстояние до 50м. при условии соблюдения прокладки кабеля вдали от сильноточных проводок. Цветовая маркировка кабеля датчика приведена на рисунке 3.
Струнный датчик температуры
Датчик 1010 предназначен для измерения температуры в бетонных конструкциях; стволах скважин на плотинах; при затвердевании бетона. Датчик адаптирован для жестких условий эксплуатации.
Датчик температуры 1010 состоит из струны, закрепленной в корпусе из нержавеющей стали. Принцип измерения основан на разнице коэффициентов линейного расширения материалов струны и корпуса, при этом на показания датчика не влияет электрическое сопротивление от сигнального кабеля.
SIWAREX WL200 — SIWAREX WL260 SP-S AA
Разработка блок-схемы алгоритма работы программы контроллера
Принцип работы АСУ:
Figure 1 БЛОК-СХЕМА работы АСУ бетонного завода
Описание блок-схемы:
1) Проверяем вес смеси, засыпаемой в бункер, обозначаем как KG.
Задаём этот параметр в соответствии с заданной рецептурой.
2) При успешном выполнении прошлого пункта проверяем температуру воды (VLG), предназначенной для дальнейшей её подачи в бункер. При недостаточном нагреве включаем генератор тепла. При перегреве – вентилятор.
3)Начинаем подачу воды.
4)Проверяем уровень воды. (UR)При недостаточном уровне открываем заслонку ещё раз.
5) После проверки всех условий запускаем работу бетономешалки.
Программирование контроллера: Средой для создания программы для контроллера и мнемосхемы для технологического процесса была выбрана среда CodeSys 2.3. В качестве языка программирования выступали языки SFC и ST.
На начальном этапе написания программы были инициализированы основные переменные и форма основного цикла работы программы с помощью языка SFC.
Рисунок 1Форма основного цикла работы программы
Программирование контроллера
В переменных первая буква определяет параметр: M-масса, V-влажность, T-температура, H-уровень. Значения приставок, идущих после «_»:MM-максимальное значение, MN-минимальное значение. Zadv1 – состояние задвижки подачи смеси, Zadv2 – состояние задвижки подачи воды, Gorelka – состояние нагревателя, Meshalka – состояние мешалок, ERROR – ошибка, WORK – работа всей системы
Рисунок 2 Инициализация основных переменных
Рисунок 3 Код проверки массы
Рисунок 4 Уровень
Рисунок 5 Код проверки температуры
Рисунок 6 Код проверки влажности
Рисунок 7 Выключение
Разработка программы визуализации работы АСУ бетонного завода
Делаем визуализацию нашей программы для контроллера.
Значения после включения настраиваются на благоприятные для работы , после чего включается мешалка.
После выключения мешалки всё возвращается в начальное состояние.
Рисунок 8 Начальное состояние ДО
Рисунок 9 ПОСЛЕ включения
Рисунок 10 ПОСЛЕ включения мешалки
Рисунок 11 ПОСЛЕ выключения всего
Вывод: в ходе выполненных лабораторных работ проведен анализ структуры и процесса функционирования бетонного завода. Разработано техническое описание АСУ бетонного завода, произведен выбор элементной базы, построена блок-схема алгоритма программы контроллера, проведено программирование контроллера на языке ST в среде программирования CODESYS., разработана программа визуализации управления работой АСУ бетонного завода. |
|
|
Скачать 0.99 Mb.