Актуальность
Одним из лучших способов усвоения информации является реализация практических задач с применением полученных знаний. Так как для создания АСУ ТП широкое распространение получили микропроцессорные системы, то для усвоения знаний по таким дисциплинам как ТАУ, СТУДС, САПР, ПСТ и , необходима реализация решений на базе МПС. В сфере АСУ ТП выполнение реальных практических задач без должной подготовки чревато возможными экономическими, человеческими и экологическими потерями, то для подготовки проектировщиков и интеграторов лучшим способом является использование лабораторных стендов.
Цель и требования создаваемого стенда.
Цель – создание стенда является повышение качества обучения и уровня подготовки обучающихся направления 27.03.04 Управление в технических системах
путем разработки лабораторного стенда и курса проводимых на нем лабораторных работ на базе оборудования автоматизации ОВЕН
.
В качестве основных требований к лабораторному стенду выделены следующие:
1. Надежное конструктивное исполнение, ограничивающее допуск обучающихся к внутреннему устройству стенда, а также высоким уровням напряжения – 220 В.
2. Высокая мобильность, которая позволяет не иметь привязку к определенной аудитории.
3. Полная разводка всех доступных интерфейсов и вывод их в свободный доступ обучающимся
4. Простые предустановленные средства взаимодействия с пользователем, которые позволяют выполнять обучающие задания, такие как кнопки, тумблеры, задатчики и т.д.
5. Возможность разработки систем управления для выполнения курсовых и дипломных работ.
Краткое описание основных конструкционных концепций стенда.
Так как среди требований к создаваемому стенду были выдвинуты высокая мобильность, полная разводка всех доступных интерфейсов и наличие средств взаимодействия, то в качестве концепции построения рационально выбрать псевдо–модульную систему.
Данная система позволяет организовать взаимодействие с каждым отдельным элементом стенда – блоком. Также данная концепция позволяет разделить рабочую площадь на две независимые половины – интерфейсы ПЛК (рис. 1) и HMI (рис. 2).
Необходимо выделить в качестве основных концептуальных требований к разрабатываемому стенду то, что у пользователей должна быть возможность производить необходимые коммутации собственноручно и то, что для использования всех доступных возможностей ПЛК и ИП320 должны быть предусмотрены стандартные простые средства взаимодействия со всеми существующими интерфейсами.
Рисунок 1 – Половина рабочей площади стенда с интерфейсами ПЛК
Рисунок 2 – Половина рабочей площади стенда с интерфейсами HMI
Общая конструкция блоков интерфейсов на стенде.
НВсе подключение на лицевой панели выполнены при помощи клемм JS–910B–1, а на боковых – DB9F. Каждое подключение, расположенное на лицевой панели, состоит из 2–3 клемм в зависимости от типа подключения, но некоторые, такое как 24В имеет просто дублирование пар.
Боковая панель портов на стенде.
На боковой панели расположены интерфейсы:
- RS–485 – дублирует общее для стенда подключение по интерфейсу RS–485.
- Ethernet – представляет собой одноименный интерфейс расположенный на ПЛК150.
- ИП320 – интерфейс RS–232 для программирования панели ИП320. Доступ возможен только после перевода тумблера в положение
П
. - ПЛК150 – интерфейс RS–232 для программирования и отладки программы на ПЛК150.
Так как ИП320 для смены режима программирования и работы требует не только смены интерфейсов, но и переключение питания для этого на боковой панели предусмотрен трехпозиционный тумблер промышленного типа с нулевым положением (рис.3). Положение Р
подключает ИП320 по интерфейсу RS485 к общей шине стенда для работы, 0
– отключает интерфейсы и питание от панели, П
– подключение питания и интерфейса RS–232 для программирования
Рисунок 3 – Боковая панель с портами
Боковая панель с питанием на стенде
На боковой панели с питанием предусмотрены стандартная компьютерная розетка типа папа, тубулярным выключателем для коммутации питания и предохранителем, а также предохранитель для 24В (рис.4).
Рисунок 4 – Боковая панель с питанием
Половина ПЛК–ИП320. На половине, представленной на рисунке 1, произведена полная разводка доступных интерфейсов и разделение их на блоки:
- RS–485;
- Блок аналоговых выходов;
- Блок аналоговых входов;
- Блок дискретных входов;
- Блок дискретных выходов;
- Блок питания 24 В.
Все блоки интерфейсов, которые относятся к интерфейсу ПЛК полностью дублируют визуальное оформление расположенное на скрытой под передней панелью частью ПЛК.
Половина HMI.
Половину HMI можно разделить на две части – коммутации и взаимодействия. На части взаимодействия расположены:
- 6 световых индикаторов промышленного исполнения разного цвета;
- 6 кнопок без фиксации промышленного исполнения;
- 6 тумблеров на два положения с фиксацией;
- 4 потенциометра для управления задатчиками 0...10 В и 4..20 мА.
На части коммутации расположены разделенные на блоки клеммы с соответствующими обозначениями дополнительных параметров.
Выводы
В данной статье были рассмотрены основные концепции построения стенда, а также основные способы взаимодействия с ним.
Список использованной литературы
1. Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК150 // Контрольно–измерительные приборы ОВЕН URL: http://www.owen.ru...
2. Графическая монохромная панель оператора ИП320 // Контрольно–измерительные приборы ОВЕН URL: http://www.owen.ru...