Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образований и науки Республики Казахстан

Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева

Факультет информационных технологий

Кафедра системного анализа и управления

Самостоятельная работа студента

Тема: Построение структур автоматизаций объекта

Выполнили: Студенты группы АБ -45к

Ас?арова ?йгерім, Артыкбаева Назерке

Проверил(-а): старший преподаватель Кишубаева А.Т

г. Астана. 2014 г.

План самостоятельной работы

1. Цель данной работы

2. Ознакомление систем MPS 516-FMS

3. Распределить на уровни выбранный технологический процесс

Использованная литература

1. Цель данной работы

Цель данной самостоятельной работы заключается в изучении полного комплекта технического и программного обеспечения MPS® 516-FMS систем. Эта система содержит 9 станций. Наша задача выбрать одну из станций и изучить структуру, принцип работы выбранного объекта. Мы выбрали станцию обработки. Распределить на уровни выбранный технологический процесс. Тщательно рассмотреть каждый уровень АСУТП, который состоит из пяти уровней. На первом полевом уровне рассматриваются датчики, исполняющие механизмы. Второй управляющий уровень состоит из программируемых логических контроллеров. Он как раз принимает полевые данные и выдает команды управления на нижний уровень. Управление в ПЛК осуществляется по заранее разработанному алгоритму (прием данных - обработка - выдача управляющих команд). Третий это уровень управления технологическими процессами. На этом уровне задействован человек, т.е. оператор (диспетчер). Оператор осуществляет контроль за распределенной системой машин, механизмов и агрегатов. Этот уровень АСУ ТП обеспечивает сбор, а также архивацию важнейших данных от ПЛК, их визуализацию, т.е. наглядное (в виде мнемосхем, часто анимированных) представление на экране существо и параметры происходящего процесса. Четвертый и пятый уровень это управление производством и уровень планирование.

2. Ознакомление систем MPS 516-FMS

автоматизация программный технологический

MPS® 516-FMS - это полный комплект технического и программного обеспечения.

Система содержит 9 станций:

Подача заготовок

Распределения и тестовая станции

Обработка

Станции переноса заготовок и обработки

Монтаж

Станция с роботом

Складирование

Станция автоматизированного склада

Выход товаров

Станции переноса заготовок и сортировки

Транспортирование

Транспортная система

Программное обеспечение

· STEP 7 Trainer Package

· CIROS®

· Mechatronics Assistant на 12 лицензий

Концепция управления

Каждая станция оснащена своим собственным программируемым контроллером (ПЛК). Исключением является только станция с роботом которая управляется специальным контроллером, который управляет также накопителем и взаимодействует с транспортной системой посредством цифрового интерфейса ввода-вывода. Эта простая и прозрачная структура делает систему очень популярной, но в то же время позволяет организовать быстрое и надежное взаимодействие отдельных станций в общей сети.

Внутри транспортной системы используется AS-интерфейс.

Станция обработки

На станции обработки осуществляется проверка и обработка заготовок на поворотном столе. На станции используются исключительно электрические исполнительные устройства. Поворотный стол приводится в действие двигателем постоянного тока. Позиционирование поворотного стола осуществляется с помощью релейной схемы. Положение поворотного стола регистрируется с помощью индуктивного датчика. На поворотном столе выполняется проверка и сверление заготовок двумя параллельными процессами. Соленоид с индуктивным датчиком проверяет правильность положения заготовок при подаче. Во время сверления заготовка зажимается соленоидом. Готовые заготовки подаются дальше по линии с помощью электрической стрелки.

Подачу дрели обеспечивает электрический линейный привод с двигателем постоянного тока, который управляется с помощью переключающего контактора. Конечные положения определяются микропереключателями. Дрель полностью функциональна, однако из соображений безопасности процесс сверления только имитируется.

Только электрические приводы в разных вариантах

Станция помогает освоить программирование двух параллельных процессов: сверления и проверки отверстий. Кроме того, на этой станции используются различные приводы:

· двигатель постоянного тока на дрели

· двигатель постоянного тока на поворотном столе

· электрический линейный привод для подачи дрели

· электрическая стрелка

· соленоид в зажимном устройстве и модуле проверки

Технические характеристики

· Напряжение питания 24В пост. тока

· 8 дискретных входов

· 8 дискретных выходов

3. Распределить на уровни выбранный технологический процесс

Первый полевой уровень. На станции обработки положение поворотного стола регистрируется с помощью индуктивного датчика.

Индуктивный датчик -- бесконтактный датчик, предназначенный для контроля положения объектов из металла (к другим материалам не чувствителен).

Индуктивные датчики широко используются для решения задач АСУ ТП. Выполняются с нормально разомкнутым или нормально замкнутым контактом. Принцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности внутри датчика.

Принцип действия основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферро-магнитного или аморфного материала определенных размеров. При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесенном в зону материале вихревые токи, которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора. В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется от расстояния между датчиком и контролируемым предметом. Триггер Шмитта преобразует аналоговый сигнал в логический.

Второй уровень управления. Управляющий уровень состоит из программируемых логических контроллеров. В станции обработки используется контроллер Trainer Package SIMATIC S7 314C-2PN/DP

Составляющие

· ЦП 314C-2PN/DP, компактный ЦП с MPI, 24 дискретных входа/16 дискретных выходов, 4 аналоговых входа, 2 аналоговых выхода, 1 вход PT100, 4 быстрых счетчика (60 кГц)

· Интегрированный интерфейс PN/DP

· 192 Кбайт оперативной памяти

· Электропитание PS 307, перем. ток 120/230 В или пост. ток 24 В, 5 А

· 2 фронтальных разъема, 40-контактных

· Моделирующий модуль SM 374, 16 входов/выходов или 8 входов/выходов, 16 переключателей, 16 светодиодов

· Профильная шина L = 480 мм

· Micro Memory Card 512 Кбайт

· Адаптер для ПК, разъем USB на S7-200/300/400, C7; с кабелем USB (5 м) возможно использование в операционной системе WIN 2000/XP

SIMATIC S7 314C-2PN/DP -- программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности. Основные особенности контроллера:

· модульная конструкция, монтаж модулей на профильной шине (рельсе);

· естественное охлаждение;

· применение локального и распределенного ввода -вывода;

· возможности коммуникаций по сетям MPI, Profibus Industrial Ethernet/PROFInet, AS-i, BAC net, MODBUS TCP;

· поддержка на уровне операционной системы функций, обеспечивающих работу в реальном времени;

· поддержка на уровне операционной системы аппаратных прерываний;

· поддержка на уровне операционной системы обработки аппаратных и программных ошибок;

· Свободное наращивание возможностей при модернизации системы;

· Возможность использования распределенных структур ввода-вывода и простое включение в различные типы промышленных сетей.

Третий уровень управления технологическим процессом. На этом уровне задействован человек, т.е. оператор (диспетчер). Если он осуществляет контроль локального агрегата (машины), то для его осуществления используется так называемый человеко-машинный интерфейс (HMI, Human-Machine Interface). Если оператор осуществляет контроль за распределенной системой машин, механизмов и агрегатов, то для таких диспетчерских систем часто применим термин SCADA (Supervisory Control And Data Acqusition - диспетчерское управление и сбор данных). В обоих случаях этот уровень АСУ ТП обеспечивает сбор, а также архивацию важнейших данных от ПЛК, их визуализацию, т.е. наглядное (в виде мнемосхем, часто анимированных) представление на экране существо и параметры происходящего процесса.

При получении данных система самостоятельно сравнивает их с граничными параметрами (установками) и при выходе за границы уведомляет оператора с помощью тревог. Оператор, который для начала работы должен авторизоваться (зарегистрироваться), запускает технологический процесс, имеет возможность остановить его полностью или частично, может изменить режимы работы агрегатов (изменяя установки) и т.п. При этом система записывает все происходящее, включая действия оператора, обеспечивая "разбор полетов" в случае аварии или другой нештатной ситуации. Тем самым обеспечивается персональная ответственность управляющего оператора.

Четвертый уровень управление производством. Управление производством -- это планомерное, целенаправленное и непрерывное воздействие на производственные коллективы и отдельных исполнителей на предприятии, с целью координации их совместных действий в общем процессе создания материальных благ.

Важнейшими факторами управления производством на предприятии являются:

-- демократический централизм

-- сочетание единоначалия с коллегиальностью

-- единство политического и всех видов хозяйственного руководства

-- научность управления

-- комплексный подход к управлению предприятием

-- правильный подбор, расстановка и воспитание кадров

-- сочетание принципов морального и материального стимулирования

Основная задача управления производством на предприятии -- обеспечение непрерывного совершенствования промышленного производства, достижение наилучших конечных результатов с наименьшими затратами материальных, трудовых и конечно же финансовых ресурсов, безусловное выполнение государственных плановых заданий.

Важнейшим элементом АСУ ТП являются сети, по которым передаются данные и команды управления. Часто нижние и управленческие уровни АСУ ТП объединяются «полевой шиной», которая представляет собой сеть с гарантированным временем доставки пакетов, что позволяет создать распределенную систему управления (РСУ - DCS=Distributed Control System), работающую в режиме реального времени. Приложения на верхнем уровне АСУ ТП обычно не требуют работы в режиме реального времени, поэтому компьютеры здесь связаны между собой сетью Ethernet, что позволяет АСУ ТП легко интегрировать с системами управления уровня АСУ предприятия, отправляя производственные данные в базы данных предприятия.

Пятый уровень планирования. Уровень планирования, организации и процедур предполагает разработку и формализацию действий на исполнительском уровне в ожидании прогнозируемой опасности. Уровень планирования и организации устанавливает зоны ответственности, процедуры, порядок прохождения отчетов и т.п. и обычно описывается в руководствах по охране труда. Именно на этом уровне разрабатываются новые процедуры по новым для организации зонам риска и модифицируются существующие процедуры, чтобы привести их в соответствие с более глубоким пониманием рисков, дабы они соответствовали стандартам, необходимым для принятия решений, связанных с устранением рисков. На этом уровне абстрактные принципы превращаются в конкретные задачи и процедуры в сочетании с циклом, направленным на улучшение качества и необходимым во многих системах управления качеством.

Уровень планирования в большой степени зависит от качества технико-экономических нормативов, применяемых при разработке народнохозяйственных планов.

Уровень планирования ремонтного производства зависит от степени обоснованности планов основного производства, поскольку планирование ремонтов вытекает из потребностей основного производства.

Уровень балансового и любого другого планирования в большой степени зависит от качества технико-экономических нормативов, которые применяются при разработке планов. С помощью данных нормативов определяется потребность в материальных, трудовых и финансовых ресурсах, рассчитывается объем производства, строительства, товарооборота. Плановые нормативы должны быть прогрессивными. Они устанавливаются с учетом передового производственного опыта и последних достижений науки и техники. Прогрессивные нормативы стимулируют научно-технический прогресс, повышение производительности труда, улучшение качества и конкурентоспособности продукции. Нормативы являются основой планирования.

Использованная литература

1. Большая Энциклопедия Нефти Газа

5. ГолубятниковВ.А.« Автоматизированная система управления производства»

Размещено на Allbest.ru