2.5.4Выбор автоматического управляющего устройства- на основе плк

В качестве регулятора выберем программируемый контроллер SIMATIC S7-200. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 предназначены для построения систем автоматического управления и регулирования, как отдельных машин, так и отдельных частей производственного процесса. На их основе могут создаваться эффективные управляющие устройства, отличающиеся относительно невысокой стоимостью SIMATIC S7-200 позволяют решать широкий спектр задач управления. От замены простых релейно-контактных схем до построения автономных систем управления или создания интеллектуальных устройств систем распределенного ввода-вывода. Программируемые контроллеры S7-200 находят применение там, где основным требованием к системе управления является ее низкая стоимость.

Контроллеры выпускаются в виде двух семейств:

SIMATIC S7-200: программируемые контроллеры стандартного исполнения для общепромышленного применения.

SIPLUS S7-200: функциональные аналоги SIMATIC S7-200 для более жестких условий эксплуатации. Диапазон рабочих температур от −20 до +70 °C, более высокая стойкость к вибрационным и ударным нагрузкам.

Их основные достоинства:

1. Программируемые контроллеры, отличающиеся максимумом эффективности при минимуме затрат.

2. Простота монтажа, программирования и обслуживания.

3. Решение как простых, так и комплексных задач автоматизации.

4. Возможность применения в виде автономных систем или в качестве интеллектуальных ведомых устройств систем распределенного ввода-вывода.

5. Возможность использования в сферах, где применение контроллеров раньше считалось экономически нецелесообразным.

6. Работа в реальном масштабе времени и мощные коммуникационные возможности (PPI, PROFIBUS-DP, AS интерфейс).

7. Компактные размеры, возможность установки в ограниченных объемах.

8) Простота освоения, подкрепляемая наличием специальных стартовых пакетов и технической документации.

9) Простота использования: интуитивно понятный мощный набор инструкций, дружественное программное обеспечение.

10) Работа в реальном масштабе времени.

11) Мощные коммуникационные возможности: работа в сетях PROFIBUS-DP и AS интерфейсе, связь по PPI и MPI, использование свободно программируемых протоколов.

Семейство SIMATIC S7-200 включает в свой состав:

1. 4 типа центральных процессоров различной производительности;

2. 15 типов модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов;

3. 2 коммуникационных процессора для подключения к сетям PROFIBUS и AS-Interface.

Механические характеристики:

1. Компактный пластиковый корпус.

2. Простой вариант подключения внешних соединений. Защита всех токоведущих частей пластиковыми крышками.

2.5.5 Расчет конфигурации устройства управления и основание заказной спецификации

В таблице 1 представлено CPU и максимальное количество входов/выходов контроллера SIMATIC S7-400H.

Таблица 1 – Технические характеристики CPU S7-200

Параметр	CPU212	CPU214	CPU215	CPU216
Объем памяти программ, кБ	1	4	8	8
Объем памяти данных, кБ слов	0,512	2К	2,5	2,5
Время выполнения 1кБ логических команд, мс	1,3	0,8	0,8	0,8
Флаги/счетчики/таймеры	128/64/64	256/128/128	256/256/256	256/256/256
Интегрированные входы/выходы	8DI/6DO	14DI/10DO	14DI/10DO	24DI/16DO
Максимальное количество входов/ выходов (с учетом модулей расширения)	78DI/DO 6AI/2AO	120DI/DO 12AI/4AO	120DI/DO 12AI/4AO	120DI/DO 12AI/4AO
Коммуникационные интерфейсы	1хRS-485	1хRS-485	1хRS-485 1хPROFI-BUS-DP	2хRS-485
Сетевая поддержка	Есть	Есть	Есть	Есть
Часы реального времени	Нет	Есть	Есть	Есть
Класс защиты	IP20 согласно IEC 529

Семейство S7–200 включает в себя широкий спектр CPU: S7-212, S7-214, S7-215 и S7-216. 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.

Из таблиц выбираем CPU SIMATIC S7-216, 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. Каждое из CPU может оперировать с 4-16 входами/выходами. CPU S7-216 может быть расширен до 128 входов/выходов, а через интерфейс AS даже до 400 входов/выходов. Модули расширения дискретных выходов ЕМ – 222 (цифровой вывод 8 x 24 В DC - 6ES7 222–1HF22–0XA0) позволяют увеличить количество дискретных выходов, обслуживаемых центральным процессором. Назначение: модули вывода дискретных сигналов производят преобразование внутренних логических сигналов контроллера в выходные дискретные сигналы 24В. Модули расширения аналоговых входов ЕМ – 231 (аналоговый ввод , AI 3 x 12 бит - 6ES7 231–0HC22–0XA0) позволяют увеличить количество аналоговых входов, обслуживаемых центральным процессором.

Заказная спецификация представлена в таблице 2.

Таблица 2- Заказная спецификация оборудования.

Наименование	кол.
Термопара ТПП	1
Поворотная заслонка	2
Расходомер природного газа Honeywell AWM92	1
Расходомер воздуха Honeywell AWM92	1
Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-3А	2
Программируемый микроконтроллер Simatic серии S7-200	1
Датчик наличия пламени «Eclipse 5600»	1
Исполнительный механизм – МЭО-100/25-0,25У	2
Персональный компьютер	1