Розробка апаратно-програмного забезпечення системи управління транспортними платформами в Simatic Step-7 - Дипломная работа

Незважаючи на досить складну економічну ситуацію в Україні, в промисловості продовжується процес технічної модернізації технологічного обладнання і впровадження сучасних систем керування виробництвом. Сучасний стан розвитку систем автоматизації характеризується широким впровадженням мікропроцесорних засобів автоматизації: інтелектуальних датчиків, пристроїв керування, функціональних блоків, засобів відображення інформації, операторних панелей і ін. Це пояснюється високою надійністю, відносною простотою програмування та експлуатації, розширенням функціональних можливостей систем керування. Вони стали основою впровадження нового покоління систем автоматизації - компютерно-інтегрованих систем керування. Модульна конструкція, робота з природним охолоджуванням, можливість застосування структур локального і розподіленого вводу-виводу, широкі комунікаційні можливості, безліч функцій, підтримуваних на рівні операційної системи, зручність експлуатації і обслуговування забезпечують можливість отримання рентабельних рішень для побудови систем автоматичного управління в різних областях промислового виробництва.Система автоматизації SIMATIC обєднує всі підсистеми, які використовуються для розвязанні задач автоматизації - від польового рівня до управління процесом - в рамках однорідної системної архітектури. Всім потребам автоматизації процесу і виробництва відповідає серії програмованих контролерів S7-300 - контролер з можливістю модульного розширення, який призначений для застосування як в системах з мінімальними вимогами, так у високопродуктивних системах. Програмний продукт STEP 7 для структурного (блокового) програмування використовує такі мови програмування: до них відносяться STL (statement list - список операторів або список мнемонік), LAD (ladder logic або ladder diagram - контактний план; уявлення, схоже з діаграмами релейної логіки; багатоступінчата схема), FBD (function block diagram - діаграма функціональних блоків або функціональний план) і пакет SCL (structured control language - структурована мова управління) [2]. При відкриті проекту, зявиться розділене вікно - в лівій частині якого розташована структура відкритого проекту (ієрархія обєктів), а справа відображається виділений обєкт. Клацання на квадратику із знаком „плюс" в лівому вікні приведе до відображення додаткових рівнів структури; вибір обєкту в лівій половині вікна відобразить його вміст в правій половині вікна.Призначена для користувача програма може складатися з програмних розділів, які обробляються CPU залежно від певних подій. Програми, призначені для обробки подій, розділяються на пріоритетні класи, які визначають порядок обробки програми, коли відбувається декілька подій. Події можуть перервати головну програму в будь-якому місці, після чого CPU виконує повязану з перериванням обслуговуючу програму або програму обробки помилки і поверне управління головній програмі [2]. По завершенню виконання ОВ 1 CPU передає управління операційній системі, і після виклику різних функцій операційної системи, таких як оновлення стану процесу, центральний процесор знов викликає ОВ 1. Джерелом переривань може бути процес, або вони можуть виходити від CPU.У разі великих і складних програм рекомендується і частково є необхідністю „структуризація" (розбиття) програми з виділенням блоків. Залежно від додатку можна вибрати для використовування різні типи блоків: Організаційні блоки - ці блоки служать в якості інтерфейсу між операційною системою і програмою користувача. Операційна система CPU викликає організаційні блоки при виникненні певних подій, наприклад, у разі апаратного переривання або переривання за часом доби. Головна програма знаходиться в організаційному блоці ОВ 1. Функціональні блоки - ці блоки є частинами програми, виклики яких можуть бути запрограмовані за допомогою параметрів блоку.Вони можуть містити програми (системні функції, SFC) або дані (системні блоки даних, SDB). Системні блоки надають доступ до важливих системних функцій, таким як управління внутрішніми таймерами CPU або різні комунікаційні функції. Самі блоки не займають місця в призначеній для користувача памяті (user memory); тільки виклики блоків і блоки даних екземплярів SFB розташовуються в призначеній для користувача памяті. Блоки SDB містять інформацію про такі речі, як конфігурація системи автоматизації або параметри модулів. Система STEP 7 сама генерує ці блоки і управляє ними.При адресації змінних можна вибрати один із двох способів: абсолютна адресація (absolute addressing) і символічна адресація (symbolic addressing).Кожний вхід і вихід має абсолютну адресу, призначену конфігурацією апаратури. Абсолютна адреса може бути замінена символьним імям (рисунок 1.5) Доступ до змінним простих типів даних може бути здійснений за абсолютними адресами.При символічній адресації замість абсолютних адрес використовуються імена (звані символами, symbol). Задати імя користувач може сам. Таке імя повинне починатися з літери і може містити до 24 знаків. Для використовування ключових с

Зміст

Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів

Вступ

1. Аналіз програмного забезпечення для побудови автоматизованої системи управління на базі S7 - 300

1.1 Характеристика утиліта SIMATIC-менеджер

1.2 Методи обробки програми

1.3 Організаційні блоки SIMATIC S7

1.3.1 Призначені для користувача блоки

1.3.2 Системні блоки

1.4 Загальна характеристика змінних STEP 7

1.4.1 Адресація змінних

1.4.2 Абсолютна адресація змінних

1.4.3 Символьна адресація змінних

1.5 Огляд типів даних

1.5.1 Прості типи даних

1.5.2 Складні типи даних

1.6 Загальні принципи програмування з допомогою LAD

2. Розробка проекту системи управління транспортними платформами на базі алгоритму маневрових пристроїв

2.1 Опис алгоритму функціонування системи

2.2 Етапи створення проекту S7

2.2.1 Конфігурація станцій

2.2.2 Конфігурація мережі

2.2.3 Створення програми S7

2.3 Тестування програми

2.4 Відладка створеної програми

2.5 Створення діаграми входів і виходів для двигуна

2.6 Створення FB електродвигуна

3. Опис компонентів програми Step 7

3.1 Конфігурація і параметризація модулів

3.2 Характеристика компонентів мови LAD

3.2.1 Послідовні і паралельні схеми

3.2.2 Лічильники

4. Розрахунок показників надійності програмного забезпечення

4.1 Вплив надійності програмного забезпечення на надійність системи загалом

4.2 Оцінка надійності програмного комплексу за результатами відладки

5. Охорона праці

5.1 Значення охорони праці в забезпеченні безпечних і здорових умов праці

5.2 Аналіз потенційної небезпеки та шкідливих факторів виробничого середовища

5.3 Забезпечення нормальних умов праці

5.4 Забезпечення безпеки експлуатації ЕОМ

5.5 Пожежна безпека

5.6 Розрахунок віброізоляції

6. Економічна частина

6.1 Економічне обґрунтування розробки та впровадження програми

6.2 Визначення технічного рівня та комплексного показника якості

6.3Розрахунок і побудова сіткового графу

6.3.1 Сітковий граф і його характеристики

6.3.2 Побудова сіткового графа

6.3.3 Розрахунок параметрів сіткового графа

6.4 Розрахунок витрат на розробку та вартість програми

6.4.1 Розрахунок капітальних вкладень

6.4.2 Розрахунок і співвідношення експлуатаційних витрат за варіантами, що порівнюються

6.4.3 Розрахунок зведених економічних показників

Висновки

Перелік посилань на джерела

Додатки