55

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни

ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

DEUTSCHE TECHNISCHE FAKULTAET

83000 Донецьк тел. (0622) 92 - 71 - 31

вул. Артема 58а факс: (0622) 345 - 17 - 00

e-mail: vik@kita.dgtu.donetsk.ua

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Мікропроцесорна система автоматизації SIMATIC S7

(практичний курс лабораторних робіт)

Донецьк – 2012

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

НІМЕЦЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторного практикуму за курсом

«Промислові системи управління»

для студентів спеціальності 7.092203

«Електромеханічні системи автоматизації та електропривод»

Мікропроцесорна система автоматизації SIMATIC S7

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні кафедри «Системи

програмного управління і мехатроніка».

Протокол № 17 від 11 квітня 2012 р.

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні навчально-методичної Ради

ДонНТУ

Протокол № від 2012 р.

Донецьк - 2012

УДК 62-83: 681325.5

Методичні вказівки до лабораторного практикуму за курсом «Промислові системи управління» (для студентів спеціальності 7.092203 «Електромеханічні системи автоматизації та електропривод»).

Мікропроцесорна система автоматизації SIMATIC S7.

Склад.: О.В. Передерій, О.Ю. Колларов. - Донецьк, ДонНТУ.- 2012.- 55 с.

Ці методичні вказівки було розроблено, з метою ознайомлення студентів із принципами функціонування систем програмного управління в рамках різноманітних технічних комплексів та технологічних процесів, а також для ознайомлення із відповідним програмним та апаратним забезпеченням, що використовується при реалізації вище згаданих задач.

Наведений матеріал призначено для студентів, які вивчають курс «Промислові системи управління» на кафедрі "Системи програмного управління і мехатроніка".

Складачі: О.В. Передерій, ас. каф. СПУіМ

О.Ю. Колларов, ас. каф. СПУіМ

Рецензент: О. І. Толочко, проф., д.т.н.,

зав. кафедри ЕАПУ

Відповідальний за випуск: В.І. Калашніков, зав. кафедри СПУіМ

ЗМІСТ

1 Програмний пакет Simatic Manager 6

1.1 Хід роботи 6

1.1.1 Розробка нового проекту 6

1.1.2 Завантаження апаратної конфігурації. 9

1.2 Зміст звіту 10

1.3 Контрольні запитання. 10

2 Основні логічні операції 11

2.1 Хід роботи 11

2.1.1 Загальна та електрична схеми управління АД 11

2.1.2 Програма управління АД 12

2.1.3 Завантаження програми управління АД 13

2.2 Зміст звіту 15

2.3 Питання до лабораторної роботи 15

3 Програмування елементів електричних схем 16

3.1 Хід роботи 16

3.1.1 Схема тактового генератора 16

3.1.2 Програма роботи тактового генератора 17

3.2 Зміст звіту 18

3.3 Запитання до лабораторної роботи 18

4 Обробка аналогових сигналів 19

4.1 Хід роботи 19

4.1.1 Структура стенду 19

4.1.2 Програма користувача. 20

4.2 Зміст звіту 21

4.3 Питання до лабораторної роботи 21

5 Функції, функціональні блоки та блоки даних 22

5.1 Теоретичні основи 22

5.2 Виконання роботи 25

5.2.1 Структурна схема досліджуваної системи. 25

5.2.2 Електрична схема керування асинхронним двигуном. 26

5.2.3 Програма керування асинхронним двигуном 26

5.2.4 Програма для вимірювання маси. 32

5.3 Зміст звіту 33

5.4 Питання до лабораторної роботи 33

6 Двопозиційне регулювання 34

6.1 Теоретичні положення 34

6.2 Хід лабораторної роботи 35

6.2.1 Комутація лабораторного стенду 35

6.2.2 Алгоритм роботи регулятора 36

6.2.3 Створення програми користувача 37

6.3 Зміст звіту 39

6.4 Питання до лабораторної роботи 39

7 ПІ – регулювання 40

7.1 Теоретичні положення 40

7.1.1 Пропорціональна складова 41

7.1.2 Інтегральна складова 41

7.1.3 Диференційна складова 42

7.1.4 Проектування ПІ-регулятора в STEP7 43

7.2 Виконання лабораторної роботи 48

7.2.1 Підготовка лабораторного стенду 48

7.2.2 Тестування об’єкту регулювання 49

7.2.3 Перехідна функція об’єкту регулювання 51

7.2.4 Розрахунок ПІ-регулятора 51

7.2.5 Розробка програми 52

7.2.6 Тестування програми 54

7.3 Зміст звіту 54

7.4 Запитання до лабораторної роботи 54

Список використаних літературних джерел 55

1 Програмний пакет Simatic Manager

Мета: Ознайомлення та вивчення програмного пакету Simatic Manager.

1.1 Хід роботи

1.1.1 Розробка нового проекту

Запустити «SIMATIC Manager» та створити новий проект (Рис. 1.1)

Рис. 1.1 – Новий проект

Включити в проект відповідну станцію автоматизації (Рис. 1.2)

Рис. 1.2 – Головна станція

Відкрити вікно Hardware (Рис. 1.3).

Рис. 1.3 – Вікно Hardware

Налаштувати модулі за допомогою бібліотеки драйверів (Рис . 1.4).

Рис. 1.4 – Бібліотека апаратної частини

Конфігурація повинна відповідати реальному контролеру представленому на стенді (Рис. 1.5).

Рис 1.5 – Конфігурація апаратної частини

Деякі модулі дозволяють більш глибоке налаштування. Наприклад модуль аналогових входів/виходів (Рис. 1.6), або модуль цифрових входів/виходів (Рис. 1.7).

Рис. 1.6 – Параметри модулю аналогових входів/виходів

Рис. 1.7 – Параметри модулю цифрових входів/виходів