2.5.5 Расчет конфигурации устройства управления и составление заказной спецификации

Семейство S7–00 включает в себя широкий спектр CPU: S7-312, S7-314, S7-315 и S7-316. Мощность CPU этих контроллеров оптимальным образом рассчитана на емкость подключаемой периферии входов/выходов. Это множество CPU предоставляет в распоряжение ряд функциональных возможностей, допускающий разработку решений задач автоматизации, требующих минимальных затрат. Таблица 7 дает обзор важных функциональных возможностей отдельных CPU S7–300.Технические характеристики основных моделей CPU семейства S7-300 представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Обзор CPU S7–300

Таблица 7 – Функциональные возможности CPU S7–300

Из таблиц 6,7 выбираем CPU SIMATIC S7-312, т.к. данный CPU отличается особой гибкостью от остальных процессоров и оборудован двумя последовательными интерфейсами, т.о. может параллельно работать в режимах PPI и “Freeport”. В то время как по одному интерфейсу осуществляется коммуникация между устройством Slave и устройством Master, по другому может осуществляться управление модемом, принтером или другими периферийными устройствами. CPU S7-312 может быть расширен до 1024 входов/выходов.

Контроллеры SIMATIC S7-300 оснащены широким набором функций, позволяющих в максимальной степени упростить процесс разработки программы, ее отладки и обслуживания контроллера в процессе его эксплуатации: высокое быстродействие (выполнение инструкций за 0,3 мкс существенно расширяет спектр допустимых областей использования контроллеров); поддержка математики с плавающей запятой, позволяющая выполнять эффективную обработку данных; простое определение параметров настройки, дружественные пользователю программные инструментальные средства со стандартным интерфейсом, позволяющие задавать необходимые параметры настройки модулей; человеко-машинный интерфейс, функции обслуживания человеко-машинного интерфейса встроены в операционную систему контроллера; диагностические функции, встроенные в операционную систему контроллера, и с их помощью осуществляется непрерывный контроль функционирования системы, выявляются все возникающие отказы. Мощное промышленное программное обеспечение позволяет инженеру использовать в своей повседневной работе родной язык и имеет дружественный пользователю интерфейс, является удобным инструментом для программирования, конфигурирования, отладки, диагностирования и эксплуатации технических средств управления SIMATIC.

Заказная спецификация представлена в таблице 8.

Наименование	Кол.
Первичный преобразователь ТППТ-101 градуировки Pt100	6
Преобразователь давления CERABAR M PMC41	5
Первичный преобразователь расходомера DN500	2
Электронный блок расходомера DN500	2
Исполнительный механизм МЭО 100/25-0,25-97К	1
Исполнительный механизм МЭО 40/25-0,25-96К	2
Клапан	3
Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-3	3
Уровнемер PROSONIC FMU41	3
Датчик избыточного давлени Метран-100-ДИ	4
Программируемый микроконтроллер SIMATIC серии S7-300	3
Модуль дискретных выходов EM322 (4 вых.) – 6ES7 222-1H22-OXAO	1
Модуль аналоговых входов EM331 (4 вх.) – 6ES7 231-OHC22-OXAO	1
Персональный компьютер	1

Таблица 8 – Заказная спецификация

П риложение А – Схема разрабатываемой системы регулирования

Приложение Б – Общий вид устройства

Приложение В – Структурная схема САР

Приложение Г – Технологическая схема охлаждения

Приложение Д- График переходной характеристики объекта управления

Приложение Е – Уровни автоматизации

Литература

1. Оформление пояснительной записки курсовых и дипломных проектов в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105 – 95. Череповецкий металлургический колледж, 1999.

2. Тюриков С.П. Методические рекомендации и расчеты по курсовому проектированию для студентов 3 и 4 курсов. Череповец 2006 год.

3. Металлургические печи. - В.А. Кривандин, Б.Л. Марков. - М.: Металлургия, 1977.

4. Липухин Ю.В., Булатов Ю.И. Автоматизация металлургических агрегатов. М.: Металлургия, 1992.

5. Каганов В.Ю., Блинов О.М., Беленький А.М. Автоматизация управления металлургических печей.

6. Котов К.И., Шершевер М.А. Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника. М: Металлургия, 1989.

7. Статья из Internet: Описание ПЛК SIMATIC S3-200. Сайт: simatic.nm.ru.

8. Хоу Чэн Лян. Современное состояние и перспективы развития высокопроизводительных регенеративных печей в КНР // "Металлургическая теплотехника". Сборник научных трудов Государственной металлургической академии Украины. В 2-х томах. Т. 1 – Днепропетровск: ГМетАУ, 1999. – 214

9. Бунин В.К., Анопренко В.А. SCADA-системы: проблема выбора. Современные технологии автоматизации, М:1999.

Заключение

В курсовом проекте рассматривались вопросы модернизации системы автоматического регулирования уровня воды в приёмной камере насосной станции оборотного водоснабжения электродуговой печи шахтного типа №2 ЭСПЦ сталеплавильного производства ЧерМК ОАО “Северсталь”.

Рассмотрены общие вопросы автоматизации технологического процесса, в частности САР расхода, давления и уровня. Суть курсового проекта: замена старой САР уровня на новую с применением ПЛК фирмы Siemens: SIMATIC S7-312. Замене подлежат датчики, пульты, шкафы автоматики и другие конструктивы, средства ручного ввода и отображения информации. Разработана программа в среде InTouch (Wonderware, США), реализующая визуализацию технологического процесса, сбор и архивацию данных, сигнализацию о возникновении аварийных ситуаций, при необходимости, дистанционное изменение режимов работы исполнительных устройств на контролируемом пункте.

В ходе выполнения курсового проекта были проделаны следующие виды работ:

• Составление функциональной схемы САР и ее описание.

• Произведен выбор измерительно- преобразовательных элементов.

• Выбор исполнительных устройств.

• Выбор закона регулирования.

• Выбор автоматического управляющего устройства на основе ПЛК и расчет его конфигурации.

• Произведен выбор операционной системы верхнего и нижнего уровня АСУТП.

• Выбор используемого программного обеспечения.