Разработка системы управления технологическим процессом производства рукавной пленки, работающей в режиме реального времени

Встроенная в CoDeSys визуализация не нуждается в списках переменных и непосредственно может брать переменные из контроллера. Отпадает часто трудно конфигурируемый OPC или DDE уровень, так как коммуникация осуществляется тем же механизмом, который используется для самой системы программирования. Таким образом, инженерные затраты на реализацию визуализации значительно сокращаются. Объединение управления и визуализации делает очень простым управление режимами выполнения, что реализуется достаточно сложными способами при использовании внешних средств.

Одно из самых существенных преимуществ интеграции: созданные внутри системы программирования формы могут использоваться в 4 различных режимах выполнения без изменений, в случае необходимости даже параллельно, в данном проекте используется визуализация  в самой среде CoDeSys, что позволяет получать данные от контроллера напрямую.

Если ПЛК подключен к системе программирования, то для тестирования и практического использования созданных форм визуализации не нужно ничего более. В диалоговом режиме происходит получение реального представления визуализации внутри системы программирования.

Применение OPC (OPC - OLE for Process Control) или DDE (DDE - Dynamic Data Excange) механизмов не требуется.

 

2.5.4  Описание программы  «Визуал ПЛК154»

 

Для просмотра значений измеряемой величины, для задания настроек регулирования,  а так же для зрительного контроля за изменениями температуры в тепловом объекте, была разработана система анимированных интерактивных графических экранов, непосредственно в CoDeSys 2.3.

Описание экранов визуализации и их функции:

1. Главный экран проекта

 

Рис.15 «Главный экран»

Экран содержит ссылки на все объекты визуализации: измерение температуры, измерение давления, настройки.

 

2. График текущего проекта

Рис.16 «Тренд»

Элемент «Тренд» (самописец) служит для графического представления тенденции изменения значения переменной на определенном временном периоде. При изменении значения переменной производится новая запись в специальном файле. Она содержит дату/время и новое значение переменной.

3. Экран управления давлением

 

 

Рис.17 «Управление давлением»

Данный экран позволяет увидеть значения текущего давления, и  текущее положение клапана (Открыт/Закрыт). Так же при помощи данного экрана можно открывать и закрывать клапан нажатием кнопки для подачи давления.

4. Настройки системы

 

 

 

 

Рис.18 «Настойки регулирования»

Экран позволяет задать настройки необходимые для обеспечения ПИД регулирования.

Ввод настроек производится путем нажатия левой кнопкой мыши на число соответствующего параметра в экране настроек, после чего появляется табло, где и вводятся требуемые значения параметров. Либо перемещая ползунок до необходимого значения.

       

 

 

 

Рис.19 «Установка значений»

 

2.5.5  Описание экранов  ИП320

 

         При отсутствии  компьютера с установленной версией  программы CoDeSys и проектом для ПЛК, существует возможность выполнения тех же операций, только с использованием HMI (человеко-машинный интерфейс)  панели оператора ОВЕН ИП-320.

Панель ИП-320 представляет собой человеко-машинный интерфейс, предназначенный для отображения и редактирования значений параметров ПЛК. Панель выступает в роли мастера сети и обменивается с ПЛК по протоколу Modbus-RTU, через интерфейс связи RS-485.

 

Рис.20 «Структура графических экранов ИП-320»

Панель ИП320 предназначена для выполнения следующих функций:

• отображение русских и латинских символов;

• запись и чтение значений регистров ПЛК;

• отображение графических пиктограмм (индикаторы, графики, линейки и т. д.);

• защита с помощью пароля от несанкционированного изменения значений

параметров и перехода на другой экран;

• отображение «списка тревог» (нештатных ситуаций) в режиме реального времени;

• работа в режиме «Мастера сети» (Master).

Логика работы панели ИП320 определяется потребителем в процессе конфигурирования панели.

 

В результате конфигурирования созданы следующие экраны:

1. Главный экран.

Рис.21 «Главный экран»

 

Главный экран появляется сразу после включения панели. Он содержит ссылки на все экраны существующие в проекте. Главный экран содержит 7 ссылок: Температура ТРМ, влажность, температура в объекте, давление, настройки, значения ТСМ измерения влажности, управляющий сигнал МВУ.

Переход на другие экраны осуществляется путем нажатия на клавиши номер которой соответствует номеру экрана.

 

 

 

 

 

2. Экран отображения значений  ТРМ

Рис.22«Экран отображения значений ТРМ»

Данный экран содержит информацию о том как протекал тот или иной процесс, контролировать температуру, а так же при необходимости изменять задание.

3. Экран отображения параметров  измерения влажности

Рис. 23 «Экран отображения параметров измерения влажности»

Данный экран содержит отображение текущих параметров влажности, и его задания.

4. Окно графического отображения  температуры в объекте и его  задания.

Рис.24 «Окно графического отображения температуры в объекте и его задания»

Данный экран позволяет узнать значения текущего параметра, задания и графического отображения температуры.

 

5. Экран отображения значения  давления.

Рис.25 «Экран отображения значения давления»

Данный экран показывает значения текущего давления, и положения клапана (Открыт/Закрыт). Так же при помощи данного экрана можно открывать и закрывать клапан при помощи нажатия клавиши  .

6. Окно выбора настройки процесса.

Рис.26 «Окно выбора настройки процесса»

Текущий экран позволяет перейти на экраны для настройки, требуемого нам процесса.

7. Экран задания настроек для ПИД-регулятора по регулированию влажности

Рис.27 «Экран задания настроек для ПИД-регулятора по регулированию влажности»

Экран содержит необходимые регистры для задания настроек ПИД регулятора:

Кр – коэффициент пропорциональности;

Тi – время интегрирования;

Тd – время дифференцирования;

Зд – задание, уставка регулятора;

8. Экран задания настроек для  ПИД-регулятора по регулированию  температуры в объекте 

Рис. 28 «ПИД-регулятора по регулированию температуры в объекте»

Данный экран содержит необходимые регистры для задания настроек ПИД регулятора:

Кр – коэффициент пропорциональности;

Тi – время интегрирования;

Тd – время дифференцирования;

Зд – задание, уставка регулятора;

 

9. Экран отображения значений  ТСМ для измерения влажности

 

Рис. 29 «Экран отображения значений ТСМ для измерения влажности»

Данный экран предназначен для отображения значения  термопреобразователей сопротивления необходимых для измерения влажности.

 

10. Экран отображения выходных  значений МВУ8

Рис.30 «Экран отображения выходных значений МВУ8»

Данный экран позволяет наблюдать выходные значения модуля вывода управляющего.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Организационная часть

 

3.1 Инструкция по охране  труда и техники безопасности  при проведении лабораторных работ

 

  Общие требования безопасности

 

К лабораторно-практическим работам допускаются студенты, знакомленные   с   настоящей   инструкцией,    правилами   пожарной безопасности и имеющие элементарные представления об опасности сражения электрическим током.

Спецодежда для выполнения работ не требуется, однако одежда не должна   иметь   свободно   свисающих   концов:    шарфов,    косынок, галстуков и т.д., а прическа или головной убор должны исключать возможность свисания прядей волос.

Студенты, нарушающие требования настоящей инструкции к работам не допускаются и обязаны пройти внеочередную проверку знаний техники безопасности.

 

Требования безопасности перед началом работ:

1. Перед   выполнением   работ   студенты   должны   изучить   настоящую инструкцию и правила пожарной безопасности. Проведение      первичного      инструктажа      оформляется журнале инструктажа по ТБ.
2. Лабораторно-практические      занятия      выполняются      студентами, объединенными в звенья по 1-3 человека.
3. Перед началом работы звено изучает руководство по выполнению работы (методические указания) и получает у преподавателя допуск на право выполнения работ.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ     без     допуска     преподавателя     приступать     к практическому выполнению работы.

 

Требования безопасности во время выполнения работы:

1. Выполнение работы должно соответствовать руководству (методическим указаниям).
2. Во время работы не разрешается посторонним лицам (не участвующим  в выполнении данной работы) находиться на этих рабочих местах.
3. Во время работы студентам запрещается заниматься посторонними делами и отвлекать внимание других работающих.
4. Запрещается пользоваться неисправным инструментом, паяльниками, измерительными приборами и т.д.
5. Запрещается пользоваться оборудованием  и  приборами не имеющими заземление.
6. При переносе  приборов  все  открывающиеся  части  приборов должны быть надежно закрыты.
7. Запрещается   открывать   крышки   приборов   находящихся   под напряжением.
8. Временные схемы, собираемые для опробования приборов и других целей, следует выполнять на прочных столах.
9. Пробное включение электрических приборов (постановка схем под напряжение) производиться только после тщательной проверки правильности схемы студентами и преподавателем.

ПОДАЧУ НАПРЯЖЕНИЯ ПРОИЗВОДИТ ТОЛЬКО ПРЕПОДАВАТЕЛЬ!

 

10. Переключение проводов в схеме, перестановка приборов и аппаратов, имеющихся в схемах, находящихся под напряжением, ЗАПРЕЩАЕТСЯ.
11. ЗАПРЕЩАЕТСЯ включение и отключение органов управления (ключей, тумблеров, кнопок и т.д.) кроме тех, которые указаны в руководстве по выполнении лабораторной работы.
12. Работы с органами управления должны выполняться в последовательности, которая оговорена в руководстве по выполнению лабораторной работы.
13. При    работе    с    лабораторной    установкой,    находящейся    под напряжением, необходимо стоять на изоляционном резиновом коврике.
14. При монтаже КИП и электрических схем необходимо пользоваться стандартными крепёжными изделиями без сорванных резьб, липов и граней.

 

Требования безопасности в аварийных ситуациях:

При обнаружении каких-либо повреждений или неисправностей (отсоединение провода, отказ прибора, появление дыма, специфического запаха перегретой изоляции) необходимо немедленно прекратить выполнение лабораторной работы, обесточить стенд (схему) и сообщить преподавателю о замеченных признаках.

При поражении человека электрическим током необходимо:

1. Как можно скорее освободить  пострадавшего от действия тока, т.к. ют продолжительности этого  действия зависит тяжесть электротравмы.

2. При освобождении пострадавшего  надо действовать так, чтобы самому  не попасть под напряжение. Для этого следует пользоваться деревянной палкой или каким-либо другим сухим предметом, не проводящим электрический ток.

3. После освобождения пострадавшего  от действия электрического тока, необходимо оценить его состояние: сознание, дыхание, пульс.

4. Немедленно сообщить о случившемся преподавателю и в медпункт техникума.

5. Если у пострадавшею отсутствует дыхание и не прощупывается пульс, то немедленно приступить к оживлению организма с помощью искусственного дыхания по способу "рот в рот" и наружному массажу сердца.

 

 

 

Требования безопасности после окончания работ

1. После окончания работы органы управления (тумблеры, кнопки, ключи и т. д) устанавливаются в положение, оговоренное в руководстве (методических указаниях).
2. Разборка схемы, отсоединение проводов выполняется студентами только   после   снятия   напряжения   питания   и   разрешения преподавателя.
3. Преподавателю сдаются инструмент, принадлежности, отчет и использованная техническая литература.
4. Покидать рабочее место или кабинет можно только с разрешения преподавателя.