лабораторка. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности
 Скачать 1.57 Mb.
|
|
5.4 Контрольные вопросы 1. Какие типы данных присваиваются переменным для работы с арифметическими уравнениями и вычислениями? 2. Какие арифметические операции расположены в разделе Math Operations? 3. Для чего необходимы операции конвертации? 4. Особенности конвертации из одного типа данных в другой? 5. В чем разница между 32 битными действительными числами и 32 битными целыми числами? 6. Как производится чтение аналогового сигнала? 7. Как производиться нормирование аналогового сигнала? 8. Входные сигналы функции SCALE? 30 9. Как задается диапазон масштабирования аналогового сигнала? 10. В каком формате отображается нормированное значение на выходе из блока SCALE? Лабораторная работа № 6. Программирование функций и функциональных блоков Цель работы: получить навыки работы с программными блоками. Изучить функциональные блоки и функции. Разработать функцию, состоящую из нескольких подсистем. 6.1 Задание к лабораторной работе 1. Изучить возможности программных блоков и их виды. 2. Заполнить таблицу символов и таблицу переменных в программном обеспечении TIAPortal. 3. Программировать функции чтения и нормирования FC1, и вывода FC2 аналогового сигнала в виде функций. 4. Программировать основную программу в организационном блоке ОВ1. 5. Сделать выводы. Заполнить отчет. 6.2 Подсистемы нормирования и чтения аналогового сигнала 6.2.1 Разделим систему на следующие подсистемы: 1. Подсистема чтения и нормирования аналогового сигнала. 2. Подсистема записи аналогового сигнала. 6.2.2 Составим таблицу с перечнем всех необходимых символов с назначением адресов для каждого блока. Таблица сигналов для каждой подсистемы приведена в таблице 6.1. Таблица 6.1 – Сигналы подсистемы Обозначение Статус пара метра Символ в таблице символов Тип перемен ной Комментарии 1 Подсистема чтения аналогового сигнала Символы в основной программе ОВ1 Символы функции FC1 AN Вход функции #AN INT Любой входной аналоговый сигнал с модуля ввода – формальный параметр 31 Продолжение таблицы 6.1 H_AN Внутренни й параметр функции #H_AN REAL Верхнее предельное значение напряжения датчика – формальный параметр L_AN Внутренни й параметр функции #L_AN REAL Нижнее предельное значение напряжения датчика – формальный параметр OUT_AN Выход функции #OUT_A N REAL Измеренное значение в вольтах – формальный параметр POL_AN Вход функции #POL_AN BOOL Установить униполярный (FALSE) или биполярный вид сигнала (TRUE) – формальный параметр 2 Подсистема нормирования сигнала Символы в функции FC 2 XFMAX1 300.0 Константа #XFMAX1 REAL Максимальное значение фактической переменной XFMIN1 100.0 Констант а #XFMIN1 REAL Минимальное значение фактической переменной XIZMAX1 10.0 Констант а #XIZMAX1 REAL Максимальное значение измеренной переменной XIZMIN1 0.0 Констант а #XIZMIN1 REAL Минимальное значение измеренной переменной XF1 MD24 Выход функции #XF1 REAL Значение фактической переменной 32 6.2.3 Изучите алгоритмическую схему каждой функциональной подсистемы отдельно. Подсистема чтения аналогового сигнала представлена на рисунке 6.1. Подсистема нормирования аналогового сигнала представлена на рисунке 6.2. Рисунок 6.1 - Подсистема чтения аналогового сигнала Рисунок 6.2 - Подсистема нормирования сигнала 6.2.4 При программировании используйте те же обозначения, что и в таблице 6.1 и на рисунках 6.1 - 6.2. Программу нужно выполнить в соответствии с алгоритмической схемой. При составлении подобного рода программ рекомендуется соблюдать следующую последовательность действий: - составить таблицу символов; - программировать функции, начиная с таблицы описания блока; - программировать организационный блок; - составить таблицу переменных. 6.2.5 Составить программу, используя все программные блоки. Основная программа должна быть записана в виде организационного блока ОВ1 в соответствии с приведенной алгоритмической схемой. Она предназначена для вызова блоков FC1, FC2. В первом варианте программы реализуются формулы (2) и (3). По заданию преподавателя следует #AN FC1 #H_AN #XIZ #L_AN #POL_AN AN1 H_AN1 L_AN1 POL_AN1 XIZ1 XF1 XFMIN1 ∑ XFMAX1 XFMIN1 ∑ XIZMAX1 XIZMIN1 : ∑ XIZ1 XIZMIN1 X ∑ 33 продолжить организационный блок нормируя различные физические величины (температуру, расход, напряжение и т.д.). 6.2.6 Составить таблицу символов в соответствии с программой. Она отражает относительные адреса переменных и соответствующие им абсолютные адреса. Таблица составлена с учетом всех подсистем, предназначена для удобства чтения программы. Таблица переменных предназначена для управления входными переменными и контроля выходных переменных. Заполнение таблицы следует начать с заполнения необходимых адресов входов и выходов, символы, при наличии таблицы символов и типы данных появляются автоматически. 6.2.7 Проверить выполнение составленной программы вызвав блок SCALE. Если выходные значения двух блоков, совпадают, то программа выполнена верно. 6.2.8 Составление отчета. Внести в отчет программу и результаты реализации подсистем. 6.3 Контрольные вопросы 1. Как создаётся функция? 2. Как происходит обмен информацией между основной программой и функцией? 3. Почему функцию называют блоком без параметров? 4. Как обозначены в функциях формальные и фактические параметры? 5. Сколько входных и выходных данных может содержать функция? 6. Какие соответствия должны быть между фактическими и формальными переменными? 7. Перечислите типы данных использованных в программе. 8. Как преобразовать функцию так, чтобы её работа включалась по дискретному сигналу с пятого входа? 9. Что отражают переменные К1 и К2 в формулах (4) и (5)? 10. Изменится ли коэффициент нормирования сигнала, если изменить диапазон измерения, без изменения диапазона соответствующего напряжения? Лабораторная работа № 7. Визуализация технологических процессов. Основы работы со SCADA системами Цель работы: получить навыки работы с человеко-машинным интерфейсом. Познакомиться с созданием проекта для визуализации и диспетчеризации. 7.1 Задание к лабораторной работе 1. Создать проект с HMI панелью. 2. Произвести конфигурацию и настройку связи между PLC и HMI. 3. Реализовать программу согласно заданию. 4. Установить соединение и проверить выполнение программы. 34 5. Сделать выводы. Заполнить отчет. 7.2 Конфигурирование HMI устройства 7.2.1 Создайте проект. 7.2.2 Выполните задание, написав программу по заданию, приведенному ниже. Задание: в операторской комнате расположены три кнопки включения освещения кнопка К1, К2 и К2. По нажатию любой из кнопок включаются три лампы освещения Л1, Л2 и Л3. 7.2.3 Составить таблицу символов в соответствии с заданием. 7.2.4 Написать программу в организационном блоке, проверить и загрузить в контроллер. 7.2.5 Проверить правильность выполнения программы. 7.2.6 Добавить новое устройство HMI, нажав Add new device расположенного на дереве проектов. Из всплывающего окна с тремя типами устройств выберите HMI устройство, как показано на рисунке 7.1. Выберите Simatic Basic Panel, 7’’KTP700 Basic DP. В данном случае DP означает тип интерфейса (MPI). Окно вывода устройств отображает информацию о панели. Нажмите ОК. Рисунок 7.1 – HMI устройство 7.2.7 Далее выйдет окно настройки устройства (рисунок 7.2). Данное окно позволит пошагово установить соединение между устройствами. Во вкладке Browse выберите ЦПУ с которым хотите установить соединение. TIAPortal автоматически создает соединение. После нажмите Next и продолжите настройку устройства. 35 Рисунок 7.2 – Окно настройки связи 7.2.3 В следующем окне настроек выберите цвет и заголовки экрана (рисунок 7.3). Рисунок 7.2 – Настройка экрана 7.2.4 В следующем окне настроек, необходимо убрать отметки со всех свойств. Это свойства отображения и вывода предупреждений и сигналов тревоги. 7.2.5 Следующая настройка определяет количество окно и переходы между ними. Для нашего проекта достаточно одного окна. 7.2.6 Далее нужно отключить все системные окна. Системные окна позволяют выводить системную информацию. Информация о системе, режиме системы или о правах доступа. 7.2.7 Последнее окно настройки предназначены для добавления базовых кнопок. Добавьте кнопку выхода из RUNTime «Exit» и кнопку «Start screen». Завершите настройку нажав кнопку Finish. 36 7.2.8 В дереве проекта появилось устройство HMI. Раскройте вкладку HMI. В разделе Connections проверьте соединение и его свойства. 7.2.9 Для внесения переменных в таблицу откройте раздел HMItags. Перенесите переменные из таблицы PLCtagsвHMItags, просто скопировав переменные. 7.2.10 В разделе Screen окно Rootscreen является главным окном. Перейдите на главное окно. На карте задач справа от рабочего окна, расположены элементы для визуализации. Добавьте кнопку Button, выбрав в разделе Elements, и перенести элемент кнопки на рабочую область. Перенесите элемент окружность. Как показано на рисунке 7.3. Внизу во вкладке Properties>>General>>Label измените название кнопки по заданию. Рисунок 7.3 – Окно визуализации 7.2.11 Необходимо присвоить кнопке событие, а именно привязать кнопку к переменной. Для этого необходимо во вкладке Events>>Click>>Add Function выбрать событие которое позволит осуществлять изменение сигнала. В открывшемся меню выберите во вкладке Edit Bits>>Invert Bit в строке Tag выберите переменную кнопку К1. При однократном нажатии кнопки будет происходить изменение состояния сигнала. 7.2.12 Для анимации лампочки для визуализации задачи, необходимо кликнуть на элемент окружности, и во вкладке Animations>>Display>>Add New Animations. Выберите тип анимации Appearance, который позволяет работать с анимацией связанное с изменением цвета. 7.2.13 Привяжите тег Л1 к данному элементу, ниже в таблице в столбце Range необходимо указать цвет переключения сигнала. При выключенной лампе Л1 указать значение «0», в столбце Background Color выбрать цвет для выключенной лампы. Далее указать значение «1» и выбрать цвет включенной лампы. 37 7.2.14 Добавьте остальные кнопки К2 и К3, и элементы окружности, имитирующие сигнал лампы. И согласно пункту п.7.2.12 и п.7.2.13 осуществите привязку переменных к кнопкам и окружностям. 7.2.15 После настройки окна панели необходимо запустить окно в режиме RunTime. Для этого на панели инструментов нажмите кнопку Start Simulation. После компиляции откроется окно панели. 7.2.16 Произведите проверку программы. Исследуйте процессы, происходящие при нажатии кнопок. 7.2.17 Составьте отчет. Занесите все результаты в отчет лабораторной работы. 7.3 Контрольные вопросы 1. Что такое человеко-машинный интерфейс? 2. Какие устройства доступны в TIAPortal? 3. Особенности конфигурации HMIпанелей? 4. В чем разница PLCtagsи HMItags? 5. Как производится настройка окна панели? 6. Какие основные компоненты при работе с конфигурации? 7. Какие элементы визуализации расположены во вкладке Elements? 8. Какие события можно присвоить кнопке управления? 9. Как осуществляется анимация элементов HMI? 10. Каким образом производиться привязка переменных к элементам визуализации? 38 Список литературы 1. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования/Под ред. проф. В.П. Дьяконова. – М.: СОЛОН - Пресс, 2004. – 256 с. 2. Романчик А.Л., Рудакова Л.Н. Автоматизация теплоэнергетических процессов. Учебное пособие. Алматы: АИЭС, 1994. – 72 с. 3. Э. Парр Программируемые контроллеры: руководство для инженера / пер. с англ. – М.: БИНОМ, 2007. – 516 с. 4. А.А. Копесбаева. Промышленные контроллеры. Конспект лекций для студентов специальности 5В071600 – Приборостроение - Алматы: АУЭС, 2015. - 45 с. 5. А.А. Копесбаева, Е.С. Ким. Средства автоматизации технологического процесса ТЭК. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 5В071600 – Приборостроение. - Алматы: АУЭС, 2016. - 23 с. 39 сводный план 2020 г., поз. 67 Елена Сергеевна Ким Акшолпан Ауелбековна Копесбаева МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 5В070200 – Автоматизация и управление Редактор: Мусабаева З.Т. Специалист по стандартизации : Данько Е.Т. Подписано в печать __. __. __. Тираж _50_ экз. Объем 2,6уч.-изд. л. Формат 60х84 1/16 Бумага типографская №1 Заказ ___. Цена _1300__ тенге Копировально-множительное бюро некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева» 050013 Алматы, ул. Байтурсынова, 126 |