ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................................................6 1 ОСОБЕННОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ.........................7 2 ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ КОНТРОЛЛЕРЫ И СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКО- МАШИННОГО ИНТЕРФЕЙСА.....................................................................................................10 2.1 Определение ПЛК.................................................................................................................10 2.2 Ведущие производители современных ПЛК......................................................................11 2.3 Языки программирования ПЛК...........................................................................................12 2.4 Определение системы человеко-машинного интерфейса.................................................15 2.5 Контрольные вопросы..........................................................................................................16 3 СЕМЕЙСТВО ПЛК Siemens Simatic S7.....................................................................................17 4 РАБОТА С ПЛК Siemens Simatic S7-200....................................................................................27 4.1 Внешний вид.........................................................................................................................27 4.2 Архитектура аппаратной части............................................................................................29 4.3 Аппаратные особенности CPU 224XP................................................................................30 4.3.1 Цифровые и аналоговые выходы. Подключение приводов.......................................33 4.3.2 Цифровые и аналоговые входы. Подключение датчиков..........................................41 4.3.3 Применение модулей расширения S7-200..................................................................49 4.4 Особенности программирования. Применение Step 7-Micro/WIN..................................53 4.5 Цикл работы системы...........................................................................................................84 4.6 Организация памяти.............................................................................................................87 4.7 Базовые логические и арифметические инструкции.........................................................93 4.8 Система прерываний ПЛК Siemens Simatic S7-200...........................................................95 4.9 Таймеры и счётчики..............................................................................................................97 4.10 Управление аналоговыми устройствами с использованием широтно-импульсной модуляции...................................................................................................................................102 4.11 Контрольные вопросы......................................................................................................105 5 РАБОТА С СИСТЕМОЙ ЧМИ Siemens Simatic TP177 micro................................................108 5.1 Внешний вид и общие характеристики............................................................................108 5.2 Особенности программирования. Применение WinCC Flexible....................................110 5.3 Базовые элементы интерфейса оператора........................................................................139 5.4 Контрольные вопросы........................................................................................................147 6 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ. ЧАСТЬ I.....................................................................................149 6.1 Лабораторная работа №1. Вычислительные системы на базе ПЛК Siemens Simatic S7- 200...............................................................................................................................................149 6.2 Лабораторная работа №2. Измерение, преобразование и графическое представление цифровых и аналоговых сигналов в промышленных системах............................................151 7 УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПРИВОДАМИ НА БАЗЕ MICROMASTER...........155 7.1 Общие сведения о системе управления асинхронными и синхронными электрическими машинами Micromaster 440..........................................................................155 7.2 Подключение Micromaster 440 к программируемым логическим контроллерам S7- 200/300........................................................................................................................................158 7.3 Настройка Micromaster 440 с внешним управлением.....................................................161 8 АППАРАТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛК Siemens Simatic S7-300 и S7-400...........................164 8.1 Аппаратные особенности Siemens Simatic S7-300..........................................................164 8.2 Подключаемые модули для ПЛК Siemens Simatic S7-300..............................................168 8.3 Аппаратные особенности Siemens Simatic S7-400..........................................................169 8.4 Подключаемые модули для ПЛК Siemens Simatic S7-400..............................................173 8.5 Контрольные вопросы........................................................................................................180 9 ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПЛК S7-300/400..............................................................................181 9.1 Программы системы комплексной автоматизации STEP 7.............................................181 9.2 Организация проекта системы..........................................................................................183 9.3 Задание аппаратной конфигурации используемых устройств.......................................186 9.4 Создание сетевой конфигурации системы.......................................................................192 9.5 Особенности организации программы.............................................................................196 9.5.1 Организационные блоки – OB...................................................................................201 9.5.2 Функции – FC..............................................................................................................204 9.5.3 Блоки данных – DB.....................................................................................................206 9.5.4 Функциональные блоки – FB.....................................................................................207 9.5.5 Структуры данных, определяемые пользователем..................................................208 9.6 Контрольные вопросы........................................................................................................209 10 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ. ЧАСТЬ II..................................................................................211 10.1 Лабораторная работа №3. Разработка программы управления асинхронным двигателем на базе ПЛК Siemens Simatic S7-200/300.............................................................211 10.2 Лабораторная работа №4. Цифровая фильтрация сигналов на базе ПЛК Siemens Simatic S7-200/300......................................................................................................................215 11 ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ.....................................................................................................220 11.1 Существующие типы промышленных сетей. Модель OSI...........................................220 11.2 Шинная топология на базе RS-485..................................................................................223 11.3 Шина PROFIBUS..............................................................................................................225 11.4 Сеть PROFINET................................................................................................................228 11.5 Работа с сетью ПЛК Siemens Simatic S7-200.................................................................231 11.5.1 Конфигурация ПЛК S7-200 для работы с сетью....................................................232 11.5.2 Случай свободно программируемого порта...........................................................234 11.5.3 Использование PPI для передачи данных...............................................................235 11.6 Работа с сетью ПЛК Siemens Simatic S7-300/400..........................................................236 11.6.1 Взаимодействие с ПЛК Siemens Simatic S7-200.....................................................237 11.6.2 Обмен данными с использованием PROFIBUS......................................................238 11.6.3 Обмен данными с использованием PROFINET......................................................241 11.7 Применение технологии OPC..........................................................................................244 11.7.1 Общие сведения.........................................................................................................244 11.7.2 Создание OPC-сервера на базе WinCC Flexible......................................................246 11.7.3 Общие сведения о SCADA-системах......................................................................248 11.8 Контрольные вопросы......................................................................................................250 12 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ. ЧАСТЬ III................................................................................253 12.1 Лабораторная работа №5. Обмен данными в промышленных сетях MPI/PROFIBUS и PROFINET..................................................................................................................................253 12.2 Лабораторная работа №6. Взаимодействие ПЛК с персональным компьютером на базе технологии OPC.................................................................................................................257 ЗАКЛЮЧЕНИЕ...............................................................................................................................261 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................................................262 ПРИЛОЖЕНИЕ А. Структура отчёта о лабораторной работе...................................................265 ПРИЛОЖЕНИЕ B. Список тем курсовых работ.........................................................................266
