Бадугин Д. А. и др.
Рассмотрены назначение, принципы организации, подключение, синтаксис языков программирования электроавтоматики и практические примеры применения широкого спектра промышленного оборудования: программируемых логических контроллеров фирм Шнайдер, Овен и Сименс, программируемых панелей оператора, регулируемых электроприводов, промышленных датчиков, регуляторов температуры. Кратко изложена инженерная методика проектирования алгоритмов управления. Отдельные главы посвящены способам организации связи контроллеров, панелей оператора, электроприводов и компьютера, программированию в системе SCADA и среде CoDeSys. Для студентов, специализирующихся в области электроавтоматики и электропривода, а также инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, наладкой и эксплуатацией электрооборудования станков, электриков наладчиков промышленных предприятий.
ТОМ 1
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СТАНКОВ 5
1.1. Общие сведения, классификация PLC 5
1.2. Принципы функционирования контроллера 8
1.3. Описание языков программирования PLC 127
1.3.1. Программирование на языке мнемокода 127
1.3.2. Программирование на языке релейно-контактных символов 130
1.3.3. Программирование на языке функциональных инструкций 132
1.3.4. Программирование на языке логических уравнений 133
1.3.5. Программирование на обиходном языке 135
1.3.6. Программирование на языках типа Графсет 136
1.3.7. Программирование на языках высокого уровня 139
1.3.8. Программирование на специализированных языках 144
1.4. Подключение дискретных входов и выходов 146
1.5. Системы счисления и коды 147
- Decimal
- Binary
- Octal
- Hexadecimal
- BCD
- Gray code
- Обратный код
- Дополнительный код
- Вещественные числа
ГЛАВА 2. PLC фирмы Шнайдер 5
2.1. Общие сведения 5
2.2. Программируемые контроллеры серии ТМ221 8
2.2.1. Подключение процессорного блока 127
2.2.2. Подключение расширительных блоков 130
2.2.3. Конфигурация проекта 132
2.2.4. Набор и структура программ 133
2.2.5. Синтаксис языка электроавтоматики 135
- Базовые релейные цепи 136
- Таймеры 139
- Счетчики 144
- Триггеры 144
- Инструкции присвоения 144
- Инструкции сравнения 144
- Арифметические инструкции 144
- Инструкции INC / DEC 144
- Инструкции ITB / BTI 144
- Инструкции SHR / ROR 144
2.3. Программируемые контроллеры серии ТМ200 8
2.3.1. Подключение дискретных входов 127
2.3.2. Подключение дискретных выходов 130
2.3.3. Подключение расширительных блоков 132
2.3.4. Создание первого проекта 133
- Конфигурация проекта 136
- Набор программы 139
- Проверка программы на симуляторе 144
- Процедура установки связи 144
- Загрузка программы в контроллер 144
- Проверка автономной работы контроллера 144
2.4. Примеры синтеза программ 144
2.4.1. Управление кодовым замком 132
2.4.2. Управление светофором 133
ГЛАВА 3. Программируемое реле серии Zelio фирмы Шнайдер 5
3.1. Общие сведения, технические характеристики 5
3.2. Последовательность проектирования 8
3.3. Подключение реле 8
3.4. Принцип работы реле и сканирования программы 8
3.5. Конфигурация проекта 8
3.6. Создание первого проекта 8
3.6.1. Набор простейшей релейной цепи 127
3.6.2. Проверка работы на симуляторе 130
3.6.3. Установка связи и загрузка программы ………………………… 32
3.6.4. Автономная проверка проекта 133
3.7. Синтаксис и проектирование на языке Ladder 135
3.7.1. Дискретные входы и выходы 136
3.7.2. Таймеры 139
3.7.3. Счетчики 144
3.7.4. Сравнение счетчиков 144
3.7.5. Триггеры 144
3.7.6. Аппаратные кнопки 144
3.7.7. Пример синтеза управления манипулятором 144
3.8. Синтаксис и проектирование на языке FBD 135
3.8.1. Общие сведения 135
3.8.2. Примеры программирования 135
- Разветвленные логические цепи 136
- Дешифратор 139
- Шифратор 144
- Сдвиговый регистр 144
- Триггеры 144
- Таймеры 144
- Счетчики, схемы сравнения 144
- Мультиплексор 144
- Арифметика 144
- Управление асинхронным двигателем 144
3.9. Программирование на языке FBD 135
3.9.1. Общие сведения 135
3.9.2. Примеры рабочего последовательного графа 135
3.9.3. Пример графа с разветвлением по логическому И 135
3.9.4. Пример графа с разветвлением по логическому ИЛИ 135
3.9.5. Пример графа управления манипулятором станка с ЧПУ 135
ГЛАВА 4. Программируемый контроллер ПР200 фирмы ОВЕН 5
4.1. Общие сведения, технические характеристики 5
4.2. Подключение 8
4.3. Создание нового проекта 8
4.4. Синтаксис языков программирования 8
4.4.1. Язык FBD 8
- Базовые команды 136
- Триггеры 139
- Формирователи тактов 144
- Счетчики 144
- Таймеры 144
- Схемы сравнения 144
- Сдвиговые регистры 144
- Битовые инструкции 144
- Шифраторы / Дешифраторы 144
- Арифметика 144
- ПИД- регуляторы 144
4.4.2. Макросы 8
4.4.3. Пример управления АД 8
4.4.4. Формирование сообщений на дисплее 8
4.4.5. Язык ST 8
4.4.6. ST- функции 139
4.4.7. ST- функциональные блоки 139
4.5. Процедурные вопросы 144
ГЛАВА 5. Программируемые контроллеры фирмы Сименс 5
5.1. Краткий обзор контроллеров фирмы Сименс 5
5.1.1. ПЛК Siemens Simatic S7-200 5
5.1.2. ПЛК Siemens Simatic S7-300 5
5.1.3. ПЛК Siemens Simatic S7-400 5
5.1.4. ПЛК Siemens Simatic S7-1200 5
5.1.5. ПЛК Siemens Simatic S7-1500 5
5.2. Программируемы контроллер серии S7-1200 5
5.2.1. Общие сведения, схема подключения 5
5.2.2. Конфигурация нового проекта 5
5.2.3. Организация связи и загрузка проекта 5
5.3. Программирование на языке LAD 5
5.3.1. Назначение иконок создания проекта 5
5.3.2. Доступные типы данных и переменные 5
5.3.3. Доступные операнды 5
5.3.4. Битовые логические инструкции 5
5.4. Изменение типа языка программирования 5
5.5. Функциональные логические инструкции 5
5.6. Аналоговые входы 5
5.7. Функциональные блоки и функции 5
5.7.1. FC- Function 5
5.7.2. FB- Function Block 5
ГЛАВА 6. Панель оператора MT8102iE ……………………………… 5
6.1. Назначение и общие сведения о программируемых
панелях оператора ………………………………………………5
6.2. Конфигурация проекта ………………………………………… 9
6.3. Синтаксис языка проектирования панели …………………… 13
6.4. Синтез управления промышленным манипулятором ………. 23
6.5. Синтез управления пассажирским лифтом …………………. 43
ТОМ 2
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
ГЛАВА 7. Преобразователь частоты Altivar 12 ……………………… 79
7.1. Общие сведения ………………………………………………… 79
7.2. Технические характеристики …………………………………… 80
7.3. Подключение ……………….…………………………………… 81
7.4. Параметры ………………….……………………………………… 85
7.4.1. Общая структура дерева параметров ……………………….. 86
7.4.2. Заводские параметры ……………………………………….130
7.4.3. Полный перечень параметров ………………………………132
7.4.4. Краткий навигатор по важнейшим параметрам …………..133
7.5. Типовые способы управления …………………………………
7.5.1. Локальное управление ……………………………………….135
7.5.2. 2-х проводное управление в режиме Старт/Стоп …………..135
7.5.3. 3-х проводное управление в режиме Старт/Стоп …………..135
7.5.4. Классическое 3-х проводное управление в режиме SpD……135
7.5.5. 2-х проводное управление с фиксированными
скоростями ………………………………………………….. 135
7.5.6. Внешнее аналоговое управление …………………………...135
7.6. Управление по протоколу Modbus ……………………………135
7.6.1. Подготовительные операции …………………………….136
7.6.2. Примеры организации связи по Modbus ……………….139
7.7. Управление по токовой петле от контроллера Овен ………… 139
ГЛАВА 8. Датчики систем автоматизации 5
8.1. Общие сведения и классификация 5
8.2. Физические основы работы датчиков 8
8.2.1. Контактные конечные выключатели и микроперключатели 127
8.2.2. Индуктивные датчики 127
8.2.3. Емкостные датчики 127
8.2.4. Датчики Холла 127
8.2.5. Пьезоэлектрические датчики 127
8.2.6. Магнитострикционные датчики 127
8.2.7. Тензометрические датчики 127
8.2.8. Тензосопротивления 127
8.2.9. Термопары 127
8.3. Промышленные датчики 8
8.3.1. Датчик давления 127
8.3.2. Расходомер 127
8.3.3. Шаровой кран с моторной задвижкой 127
8.4. Измерительные датчики систем ЧПУ 8
8.4.1. Линейные относительные датчики 127
8.4.2. Круговые относительные датчики 127
8.4.3. Круговые абсолютные датчики 127
8.4.4. УЦИ и линейные датчики фирмы Newall ………………….127
8.5. Механический энкодер ……………….……………………… 127
ГЛАВА 9. Регулятор температуры 2ТРМ1 фирмы ОВЕН 5
9.1. Общие сведения 5
9.2. Модификации и схема подключения 8
9.3. Режимы работы и параметры 8
9.4. Автоматическое поддержание температуры 8
9.5. Режим сигнализатора 8
9.6. Ручное управление выходом 136
ГЛАВА 10. Протоколы связи локального управления электроприводами 5
10.1. Краткая терминология и условные сокращения 5
10.2. Общие сведения о протоколах связи 5
10.3. Последовательные протоколы RS232, RS422, RS485 5
10.3.1. Протокол RS232 5
10.3.2. Протокол RS422 5
10.3.3. Протокол RS485 5
10.4. USB- протокол 5
10.5. Ethernet- протокол 5
10.6. Modbus- протокол 5
10.7. Прочие протоколы …………………………………………………… 5
10.8. Примеры организации локальной связи 5
10.8.1. Управление АД от PLC, связь по USB 5
10.8.2. Управление АД от PLC, связь по разным протоколам 5
* USB. Компьютер - Контроллер …………………………… 5
* Ethernet. Компьютер – Панель оператора …………………… 5
* RS-485. Контроллер- Панель оператора …………………… 5
10.8.3. Управление АД от PLC, связь по Ethernet 5
10.8.4. Управление приводом Альтивар12, связь по Modbus 5
10.9. Инструкция по восстановлению связи с PLC TM200 5
10.10. Организация связи с контроллером типа AS324MT-A …………. 5
ГЛАВА 11. Введение в систему СКАДА 5
11.1. Что такое СКАДА? Общие сведение 5
11.2. Управление электроприводом Altivar 12, постановка задачи 5
11.3. Проектирование в среде ОРС- сервера 5
11.3.1. Создание шаблона и имени проекта 5
11.3.2. Создание коммутационного модуля 5
11.3.3. Задание типа устройства 5
11.3.4. Введение в проект «Тегов» (адресов) 5
11.3.5. Общее дерево ОРС- сервера 5
11.3.6. Автономная проверка ОРС- срвера 5
11.4. Проектирование в среде Мастер Скада 5
11.4.1. Создание шаблона и имени проекта 5
11.4.2. Создание АРМ 5
11.4.3. Создание списка параметров ОРС- сервера (в среде Скада) 5
11.4.4. Создание списка объектов Скада- системы 5
11.4.5. Перепись параметров ОРС- сервера в Скада- систему 5
11.4.6. Проектирование графической панели управления 5
11.4.7. Запуск и отладка проекта 5
11.5. Выводы
ГЛАВА 12. Введение в программирование среды CoDeSys V2.3 5
12.1. Общие сведения 5
12.2. Последовательность проектирования 5
12.3. Открытие проекта 5
12.4. Программирование на языке LD 5
12.4.1. Предварительная подготовка ………………………………… 5
12.4.2. Набор релейной логики ………………………………… 5
12.4.3. Формирователи тактов ………………………………… 5
12.4.4. Инструкции катушек S / R ………………………………… 5
12.4.5. Таймеры………………………………… 5
12.4.6. Счетчики ………………………………… 5
12.5. Программирование на языке IL 5
12.5.1. Программирование релейной памяти………………………… 5
12.5.2. Программирование таймеров ………………………………… 5
12.5.3. Программирование разветвленной релейной цепи…………… 5
12.6. Программирование на языке FBD 5
12.6.1. Таймер с задержкой переднего фронта……………………… 5
12.6.2. Разветвленная логическая цепь……………………………… 5
12.6.3. Т- триггер ………………………………… 5
12.6.4. Процедурные вопросы ………………………………… 5
12.7. Программирование на языке ST 5
12.8. Программирование на языке SFC 5
12.8.1. Возвратный цикл движущегося объекта ………………5
12.9. Программирование на языке CFC 5
12.10.Проектирование виртуальных окон 5
12.10.1. Подготовительные операции ………………5
12.10.2. Последовательность проектирования панели ………………5
12.10.3. Проектирование кнопки управления………………5
12.10.4. Проектирование индикации состояния ………………5
12.11.Приложение. Аппаратное подключение контроллеров 5
ГЛАВА 13. Методика проектирование дискретной электроавтоматики 5
13.1. Краткие сведения из теории алгебры логики 5
13.2. Основные законы алгебры логики 5
13.3. Правила формального построения принципиальных схем
по уравнениям алгебры логики 5
13.4. Применение законов алгебры логики для схем
с вентильными элементами 5
13.5. Логические элементы с тремя состояниями выхода 5
13.6. Схемы монтажной логики 5
13.7. Инженерная методика синтеза схем и алгоритмов электроавтоматики 5
13.7.1. Формализация работы механизмов при помощи циклограмм 5
13.7.2. Учет влияния фронтов при явлениях состязания
в логических схемах 5
13.8. Рекомендуемая последовательность синтеза 5
13.9. Обобщенный алгоритм анализа циклограмм 5
13.9.1. Методы поиска комбинационного решения 5
13.9.2. Поиск решения с типовой памятью 5
13.9.3. Поиск решения с промежуточным сигналом 5
13.10. Определение минимального числа логических элементов, необходимых для перевода нереализуемых условий в реализуемые 5
13.11. Синтез временных логических схем ………………………………. 5
13.12. Комплексное применение методики синтеза ……………………5
13. 12.1. Общие положения ……………………………………………5
13.12.2. Организация циклов управления …………………………… 5
13.12.3. Синтез цикла захвата инструмента …………………………. 5
13.13. Метод счетчика последовательности …………………………….. 5
13.13.1. Структура с общим сбросом ………………………………… 5
Заключение ………………………………………………………………… 390
Литература ………………………………………………………………… 391