3. Программно-технические комплексы и их проекты (1245061), страница 2
Текст из файла (страница 2)
7. Функциональная схема релейного модуля МR8Программирование MR8. Работа MR8 осуществляется в соответствии с ФА, записанным в память процессора. Предприятие-изготовитель поставляет модули MR8 со стандартным алгоритмом, обеспечивающимвыполнение основных функций. Развитие функциональных возможностей модуля обеспечивается ИПС КОНГРАФ. Разработанный ФА или выбранный готовый проект транслируется в исполняемый код в виде binфайлов (например, на web-сервере, доступном через сеть Internet).Загрузка ФА осуществляется черезMaster-контроллер МС8.ИсполненияMR8 отличаются наличием или отсутствием блока ручного управления, типом и количествомвыходных силовых элементов.4К модулю MR8 нельзя непосредственно подключить компьютер или пульт.На рис. 8 приведена функционально-монтажная схема стенда.QF1 (6,3 А)Т1 (15 BА)HL5(220 B, 60 Bт)3Ф1220 В2202400201422hl5RS-485b4hlhl3DO.4МO.4DO.3DO.3MO.3DO.2DO.2MO.2DO.1MO.1DI.C44HL3 HL4(24 B)ТM1(ТМ10к-2)DD.4DI.CDD..3DD..2DI..CDD..18910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22DI.87DI.7DI.4DI.CDI.C6DI.6DI.35DI.5DI.2DI.CРучное управление выходами (4 тумблера)DI.13A33DI.C2GND24 B24 BMR81hl442 43 44DO.1ВSGА23 24 25hl3 31DO.4hl529 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39+24 BaHL1 HL2(24 B)2 14 hl1RS-485a bhl1 3hl2 345 4648 4951 52MO.5DO.5DO.4MO.4DO.3MO.39DO.2MO.1-2DO.141 42 43AO.IAO.CAO.U34 35 36SGВА27 28 274 hl2A210A4ACI / RHAI.6AI.C3AI.519 20 21 22 23AI.4AI.315 16 17 1814AI.CAI.29 10 11 12AI.C8AI.1COM+18 B7DI.4DI.C6DI.35DI.CDI.12 3DI.21GND24 B24 BMC5224 В3GND4ACI/RH52 1R1 (120 Ом)66 33DO.8MO.7-8DO.7DO.6MO.5-6DO.5DO.4DO.3MO.3-4DO.2MO.1-2DO.1LON-39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52LON+AO.2AO.CDCRxDTxDAO.131 32 33 34 35 36В27SGA127 28Аа bТM25 ТМ10k-226 ТМ10k-2A5к СОМ-порту компьютераRJ-45RJ-114AI.8AI.CAI.7AI.6AI.C13 14 15AI.510AI.49AI.383AI.C+24 B7AI.2DI.46AI.1DI.C5-24 BDI.33DI.2GND2DI.124 B1BelimoLM24SMЛокальная сетьEthernetDI.C24 BRS-232AI.CMC8 (master)416 17 18 19 20 21 22 23 24 25 266737 10 963512243Y5US1 S2Рис.
8. Функционально-монтажная схема стендаМС8, МС5, MR8 объединены в сеть по интерфейсу RS-485 (клеммы А, В, SG). МС8 выполняет рольведущего (Master), МС5, MR8 являются ведомыми (Slave). МС8 подключается по интерфейсу RS-232C (разъем RJ-11) к последовательному порту компьютера для работы с программой КОНСОЛЬ, а также может подключаться к локальной сети Ethernet (разъем RJ-45) с возможным выходом в Internet.К МС8 подключены:- к входам DI.1, DI.2 подключены тумблеры S1, S2 (имитация дискретных ДЧ);5- к аналоговому входу AI.1 подключен выход (U) датчика положения ИМ (Belimo);- к аналоговому входу AI.2 подключен термистор ТМ1, измеряющий температуру поверхности лампынакаливания HL5 (может использоваться в качестве регулируемой величины);- к аналоговому входу AI.3 подключен термистор ТМ2 датчика ACI/RH (контроль температуры в помещении), а к входу AI.4 подключен ДЧACI/RH (контроль влажности в помещении);- к аналоговому выходу AO.1 подключена цепь управления (Y) ИМ Belimo.К МС5 подключены:- к дискретным выходам DO.3, DO.4 подключены индикаторные лампы HL1, HL2 (могут использоваться, например, для сигнализации предельных значений угла поворота ИМ Belimo);- дискретные выходы DO.1, DO.2, DO.5 доступны для ручного управления при использовании программы КОНСОЛЬ (внешние цепи не подключены).К MR8 подключены:- к дискретному выходу DO.1 подключена лампа накаливания HL5;- к дискретным выходам DO.3, DO.4 подключены индикаторные лампы HL3, HL4;- дискретный выход DO.2 доступен для ручного управления при использовании программыКОНСОЛЬ (внешние цепи не подключены).Оборудование, входящее в состав стенда, позволяет проводить исследования алгоритмов распределенного и локального управления, включающих, в частности:- анализ состояния (углового положения) исполнительного механизма (Belimo);- регулирование температуры нагрева поверхности лампы накаливания (HL5);- контроль температуры воздуха и влажности в помещении.Исполнительный механизм, установленный на стенде, представляет собой электропривод LM24SR/LMC-24SR (Belimo), предназначенный для управления воздушными заслонками в системах вентиляции икондиционирования.
Он управляется стандартным сигналом напряжения постоянного тока 0…10 В и перемещает лопатки заслонки до положения, соответствующего заданному сигналу (рис. 9).Напряжение обратной связи U обеспечивает электрическое отображение положения заслонки в пределах 0…100 %, а также может выполнять роль управляющего сигнала для других приводов.Основные свойства приводаПростой монтаж – привод оборудован универсальным хомутом, его можно быстро и легко установить прямо на вал заслонки и заблокировать специальным фиксатором.Плавное регулирование угла поворота с помощью встроенного потенциометра. Привод автоматическиобеспечивает согласование рабочего напряжения и сигнала обратной связи.Возможность ручного управления заслонкой (в случаях, когда это необходимо) нажатием кнопки накрышке корпуса (зубчатый редуктор при этом выводится из зацепления).Надежность привода - он защищен от перегрузок, не требует конечных переключателей и останавливается автоматически при достижении конечных положений.Основные характеристики привода:- привод с плавной регулировкой для заслонок площадью до 0,8 м2 (диаметр 25 см);- напряжение питания 24 В; - крутящий момент 4 Нм;- управляющий сигнал (Y) – напряжение постоянного тока 0…10 В; - входное сопротивление 100 кОм;- напряжение обратной связи – напряжение постоянного тока (U) 2…10 В дляразличных углов (датчик положения); - время поворота 80 - 110 с.;- угол поворота – максимальный 950 (настраивается 20…100 % с помощью потенциометра).6абТрубопроводЗаслонкаУгол поворота U[%]вИсполнительныймеханизм Belimo100500Управляющеенапряжение Y[В]210Рис.
9. Исполнительный механизм Belimo: общий вид (а), схема расположения относительнотрубопровода (б), статическая характеристика (в)В таблице 1 приведены численные характеристики входов/выходов МС8, МС5 и MR8.Таблица 1ВходыВыходыВходы-выходы контроллеров и релейного модуля стенда КОНТАРАналоговыеВходы-выходы контроллера МС8Дискретные8 универсальных, конфигурируемых;4 гальванически изолированных; позволяютПредварительный усилитель с коэффициентом подключать датчики типа “сухой” контактусиления от 1 до 16.2 напряжение постоянного тока8 типа “сухих” оптоизолированных0-10 В; постоянный ток 0-5 мА.9 симисторных или транзисторных ключей.АналоговыеВходыВыходыВходыВыходыВходы-выходы контроллера МС5Дискретные5 универсальных, конфигурируемых пользователем;4 типа “сухой ключ”1 Диапазоны: от 0(4) до 20 мА постоянноготока;3 релейных выхода; типа “сухой”от 0 до 10 В напряжения постоянного тока;контакт;Гальваническая изоляция2 типа “сухой” симисторный ключ.АналоговыеВходы-выходы релейного модуля МR8Дискретные4 дискретных входа для управления выходными ключами;8 дискретных входов для передачи информации на верхнийуровень.4 выходных ключа на электромагнитных реле или2 симисторных ключа и 2 ключа на электромагнитных реле.На рис.
10 приведена функциональная схема автоматизированного рабочего места на основе стендаПТК КОНТАР, отражающая взаимодействие аппаратных и программных средств данного ПТК.Аппаратное обеспечение: МС8, МС5, MR8, датчики (ДЧ), исполнительные механизмы (ИМ);Программное обеспечение:- Система программирования контроллеров КОНГРАФ;- Программа наладчика КОНСОЛЬ;- Система программирования интерфейса человек-машина КОНТАР-SCADA;- Автоматизированное рабочее место КОНТАР-АРМ.7АРМ на основе SCADA-системыПерсональныйкомпьютерRS-232СтендEthernetСеть Ethernet / InternetСистемы программирования и отладки(КОНГРАФ, КОНСОЛЬ)RS-485 - Локальная сеть контроллеровКонтроллерMС8КонтроллерMС5ДЧДЧИМОперативноеуправлениеОбъектИМРелейный модульMR8ДЧИМуправленияАвтоматическоеуправлениеВвод-выводданныхРис.
10. Функциональная схема автоматизированного рабочего места на основе стенда КОНТАР:Структура программного обеспечения (ПО)ПТККОНТАРСостав ПО для нижнего уровня системы (ПРК):Операционная система и Функциональный алгоритм.Операционная система (ОС). При выпуске ПРК в их память загружается ОС, обеспечивающая:- преобразование в цифровую форму входных сигналов;- возможность (при работе с КОНСОЛЬю или по сети) отображения любых выходных сигналов, а также возможность программного и ручного управления этими сигналами;- выполнение ФА: загрузка, исполнение или отключение; отображение параметров ФА и управлениеими через пульт управления (только для MC8 и MC5) или программу КОНСОЛЬ;- обслуживание коммуникационных интерфейсов (связь между ПРК при объединении их в сеть, связьс верхним уровнем управления);- самодиагностику.Функциональный алгоритм (ФА).
ПРК являются свободно программируемыми. В жестко запрограммированные ПРК или по заказу (под конкретную типовую задачу) ФА загружается производителем.Для разработки своего ФА используется ИПСКОНГРАФ, позволяющая на доступном технологическом языке запрограммировать задачу на базе встроенной библиотеки функций или выбрать наиболее близкоерешение из предлагаемого набора типовых проектов.Исполняемый код ФА получается в результате компиляции. Загрузка ФА в ПРК или сеть ПРК производится через программу КОНСОЛЬ по интерфейсу RS-232С или по сети Ethernet через Master-контроллер.ПО включает средства, ориентированные на пользователей-непрограммистов:КОНГРАФ - инструментальная программная система для проектирования в наглядной графическойформе ФА (загружаемых в ПРК).КОНСОЛЬ - программа наладчика - дает ему полный доступ ко всей информации, содержащейся вПРК, к осуществлению загрузки алгоритмов, настройке ПРК.Состав ПО для верхнего уровня системы: КОНТАР-АРМ и КОНТАР-SCADA.КОНТАР-АРМ (Автоматизированное Рабочее Место) - система, которая предназначена для диспетчеризации объектов путём подключения одной или нескольких сетей через Master-контроллер по локальной сетиEthernet к диспетчерскому компьютеру.8КОНТАР-SCADA - программная система, используемая для проектирования уровней оперативногоуправления и интерфейсов “человек-машина”, обеспечивающих возможности контролировать параметры именять режимы работы через сеть Internet/Intranet с помощью обычного браузера.
Пользователи системы получают доступ к данным с любого компьютера, имеющего выход в Internet, без использования специализированного ПО.Имеется также возможность использовать SCADA-систему Trace Mode.КОНГРАФ. При работе с программой от пользователя не требуется знаний в области программирования, а лишь знание процесса и алгоритма управления. Он позволяет разрабатывать алгоритм функционирования либо одиночного ПРК, либо их объединения в сегмент локальной сети. Сегменты сети могут образовывать более сложную, иерархическую структуру, в которой отдельные сегменты объединяются по сети Internetили Intranet.В основе КОНГРАФа - язык FBD (функциональных блок-схем/диаграмм) для программируемых контроллеров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
