Лабораторный практикум по разработке и отладке алгоритмов управления производством на основе оборудования фирмы «Festo»
Лабораторная работа №2. Создание алгоритма управления станцией смешивания ингредиентов фирмы «Festo»
Цель лабораторной работы
Целью данной лабораторной работы является:
- Изучение устройства и принципов работы станции смешивания оборудования фирмы «Festo»;
- Запуск станции смешивания в ручном режиме;
- Создание алгоритма управления стендом на основе SIMATIC Step7;
- Написание управляющей программы к стенду и осуществление загрузки программы в контроллер;
- Запуск стенда в автоматическом режиме.
Описание оборудования фирмы «Festo»
Оборудование состоит из трёх станций: станция перекачивания жидкостей из трёх резервуаров в один, станция подогрева и перемешивания и станция розлива готового продукта.
a. Станция перекачивания ингредиентов (см.рис.1).
Работа первой станции осуществляется с помощью управляющих сигналов, приходящих с контроллера SIMATIC S7-313 С. Программа для контроллера задается пользователем и реализует желаемый рецепт (в пропорциях каждого ингредиента). Жидкость перекачивается с помощью прямого насоса и при соответствующих открытых 2-линейных шаровых клапанах. На каждом из трёх резервуаров установлены датчики уровня для того, чтобы насос не работал вхолостую, и не произошло переполнение резервуаров.
После перемешивания жидкость может быть перекачена обратно в резервуары или подана на следующую станцию.
Исходными данными для контроллера являются три резервуара, наполненные различными жидкостями.
Информация с датчиков уровня приходит на контроллер в виде напряжения от 0 до 10 В в зависимости от заполнения резервуара (для предотвращения сбоев в работе оборудования). Таким образом, в контроллере находится информация о состоянии системы.
Рис.1. Состав станции перекачивания ингредиентов
Основные элементы станции:
cенсорный экран (1);
- 3 двулинейных шаровых клапана (2);
- 6 датчиков уровня (3);
3 измерительных резервуара (4);
cоединительная плата (5);
- главный резервуар (6);
- датчик потока — поплавок (механический) (7);
- датчик потока — рабочее колесо (электрический) (8);
- распределительный насос (9).
1. Следующие технические решения для мониторинга уровня интегрированы в смесительной станции:
- Датчики уровня, сверху и снизу первого измерительного резервуара;
- Второй и третий резервуары оснащены только одним датчиком уровня на дне;
- Поплавковый выключатель в качестве защиты от переполнения.
Поплавковый выключатель контролирует накопление жидкости в резервуаре и служит для защиты от переполнения. Как только максимальный уровень заполнения будет превышен, срабатывает свитч, отключающий насосы.
2. Соединительная плата выступает в качестве интерфейса для аналоговых и цифровых входных и выходных сигналов. Все аналоговые сигналы преобразуются в (0-10В) и подаются на аналоговый терминал. Двоичные сигналы, макс. 8 входов и 8 выходов, подаются на станцию, применяются для I/O терминала. Это обеспечивает совместимость с платой ПЛК.
