Комп’ютеризована система управління механізмами зерносховища напольного типу

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ КІБЕРНЕТИКИ ТА СИСТЕМНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ

КАФЕДРА ТЕХНІЧНОЇ КІБЕРНЕТИКИ

Дипломна робота бакалавра

на тему: "Комп'ютеризована система управління механізмами зерносховища напольного типу"

"Computerized control system of floor grain storage mechanisms"



Технічне завдання

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Повне найменування системи: Компютеризована система упраління механізмами зерносховища напольного типу.

2. ПРИЗНАЧЕННЯ СТВОРЕННЯ СИСТЕМИ

Система контролює і регіструє стан зерна і всі технологічні процеси в зерносховищі напольного типу, а саме сушіння, охолодження, контроль вологості, температури, завантаження, вивантаження та ін.

3. МЕТА СТВОРЕННЯ СИСТЕМИ

Проектована система управління механізмами зерносховища спрощує керування процесами і контроль в зерносховищі, здешевлює затрати, які слідують за ручним контролем, виключає з виробництва людський фактор, дозволяє вести архіви контролю, зменшення втрат зерна при зберіганні, чим і було обумовлено проектування даної КСУ ЗХ

4 ДЖЕРЕЛА РОЗРОБКИ

ДСТУ ISO 9001:2009 - Системи управління якістю. Вимоги [чинний від 2009-09-01]

5. ВИМОГИ ДО СИСТЕМИ

Комп'ютеризована система управління механізмами зерносховища напольного зберігання повинна виконувати:

- автоматизований контроль за станом зерномаси;

- контроль за системою аерації та аспірації ;

- система термометрії;

- система розділеного доступу користувачів за групами;

- використання обладнання одного виробника для можливості "гарячої заміни";

- регістрування і ведення архівів;

- управління транспортними механізмами;

- управління завантаженням і вивантаженням зерномаси.

РЕФЕРАТ

Кваліфікаційна робота бакалавра: 72 сторінки, 15 рисунків, 1 таблиця. Графічна частина - 5 аркушів формату А1.

Кваліфікаційна робота присвячена розробці комп'ютеризованої системи управління механізмами зерносховища напольного зберігання зерна.

В ході проектування було проаналізовано методи та засоби управління складами напольного зберігання зерна та досліджено їх недоліки.

Розроблено структурну схему системи управління і контролю механізмами зерносховища та алгоритм роботи КСУ.

Розроблено математичну модель управління станом зволоженості повітря в приміщенні, та виконано синтез системи управління.

Підібрано технічні засоби: ПЛК, датчики термометрії, рівня насипу зерна, пристрої вводу/виводу, вибрано мережі, які оптимально підходять для цього типу виробництва.

Розглянуто комплекс питань з охорони праці.

ПРОГРАМОВАНИЙ ЛОГІЧНИЙ КОНТРОЛЕР, КОМП'ЮТЕРИЗОВАНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ, ТЕРМОМЕТРІЯ, АСПІРАЦІЯ, АЕРАЦІЯ, ПРОМИСЛОВА МЕРЕЖА.



Реферат

Квалификационная работа бакалавра: 72 страницы, 15 рисунков, 1 таблица. Графическая часть - 5 листов формата А1.

Квалификационная работа посвящена разработке компьютеризированной системы управления механизмами зернохранилища напольнгое хранения зерна.

В ходе проектирования были проанализированы методы и средства управления складами напольного хранения зерна и исследованы их недостатки.

Разработана структурная схема системы управления и контроля механизмами зернохранилища и алгоритм работы КСУ.

Разработана математическая модель управления состоянием влажности воздуха в помещении, и выполнен синтез системы управления.

Подобрано технические средства: датчики термометрии, уровня насыпи зерна, ПЛК, устройства ввода/вывода, выбрано сети, которые оптимально подходят для этого типа производства.

Рассмотрен комплекс вопросов по охране труда.

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР, КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, ТЕРМОМЕТРИЯ, АСПИРАЦИИ, АЭРАЦИЯ, ПРОМЫШЛЕННАЯ СЕТЬ.

THE ABSTRACT

Master's degree work consists of: 72 pages, 15 images, 1 schedule. The graphical part includes 5 A1 paper size pages.

Qualifying paper is dedicated to the development of a computerized system for controlling the mechanisms of floor grain storage saving.

During the projecting, methods and tools for controlling the floor standing grain storage was analyzed. Disadvantages of these methods and tools were explored.

Schematic structure and operation algorithm of system for controlling the mechanisms of grain storage were developed.

The mathematical pattern of indoor controlling humidity conditions was developed. Synthesis of controlling system was made.

Such mechanical facilities as temperature-sensing element, grain level sensor, PLC, input-output devices were handpicked. Networks, which perfectly corresponding for this type of manufacture, were chosen.

Set of issues in safety arrangement and precautions were examined.

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER, COMPUTERIZED CONTROLLING SYSTEM, THERMOMETRY, ASPIRATION, AERATION, FIELDBUS NETWORK.



Зміст

Перелік умовних позначень і скорочень

Вступ

1. Аналіз стану питань автоматизації

1.1 Аналіз технологічної схеми процесу

1.2 Аналіз технологічного процесу як об'єкту управління

1.3 Аналіз існуючих рішень задач автоматизації та їх недоліки

1.4 Мета та задачі дослідження бакалаврської роботи

2. Теоретичний синтез системи управління

2.1 Розробка математичної моделі КСУ

2.2 Розробка структурної схеми КСУ

2.3 Синтез алгоритмів управління

2.4 Моделювання КСУ та аналіз показників якості регулювання

3. Проектування комп'ютеризованої системи управління

3.1 Опис схемних рішень КСУ

3.2 Вибір технічних засобів (складових частин) КСУ

3.3 Обґрунтування прийнятого напрямку розв'язання завдання роботи

3.4 Розробка блок-схеми алгоритму роботи КСУ ЗС

4. Охорона праці

4.1 Характеристика робочого місця

4.2 Освітлення робочого приміщення

4.3 Засоби боротьби з запиленістю

4.4 Засоби боротьби з шумом

4.5 Пожежна безпека

Висновки

Перелік використаних джерел



Перелік умовних позначень і скорочень

CPU - Centralprocessingunit;

HMI - Human-machine interface;

OSI - Open systems interconnection;

TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol;

АРМ - автоматизоване робоче місце;

АСР -автоматична система регулювання;

КСУ ЗС - комп'ютеризована система управління зерносховища;

ПАТ "ХКХП" - Приватне акціонерне товариство "Херсонський комбінат хлібопродуктів";

ПЗ - програмне забезпечення;

ПК - персональний комп'ютер;

ПЛК - програмований логічний контролер;

ПУЕ - Правила улаштування електроустановок;

СКП - система кондиціонування повітря;

ШВСЗС - шафа віддалених станцій зерносховища;

ШКЗС - шафа контролера зерносховища.



Вступ

Хліб завжди визначав багатство країни. Величезне його значення увсій історії людства. Хліб - основний продукт харчування,порівняно дешевий, має велику поживність, засвоюваність. Якщоврахувати, що зерно при певних умовах можна успішно зберігатитривалий час, то як продукт харчування хліб не має собі рівних.

Для зберігання зерна використовують зерносховища. З розвитком сучасних технологій з'явилась можливість автоматизувати контроль і транспортування зерна в зерносховищі, що якісно відбилося на якості зерна і зменшенні його втрат.

Сучасний зерновий термінал представляє собою складну комбінацію взаємопов'язаних технологічних операцій, в яких бере участь цілий комплекс різного устаткування і механізмів. Дрібна неполадка або збій в одній ланці ланцюга, не помічені вчасно, можуть стати причиною зупинки всієї лінії, і як наслідок, обернутися втратою прибутку для підприємства.

Оснащення комп'ютеризованою системою управління елеватора дозволить уникнути цих і багатьох інших проблем, пов'язаних з розширенням потужностей і збільшенням виробничого потенціалу підприємства, і забезпечить безперебійну, ефективну роботу всього зернового комплексу.



1. Аналіз стану питань автоматизації

1.1 Аналіз технологічної схеми процесу

Після збору урожаю необхідно забезпечити його надійне зберігання [1]. Цю задачу виконує зерносховище, куди зерно треба доставити, вивантажити, розмістити і контролювати його стан на протязі всього часу зберігання. Технологічні процеси зерносховища мають складну схему, яка зображена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 - Схема технологічних процесів зерносховища

Прийомка. Залежно від поставника зерно приймається з автомобільного, залізничного та водного транспорту. З допомогою норій них вишок, транспортних мостів і галерей зерно доставляється в склад, де приступає до обробки [2].

Обробка зерна (очищення, сушіння, знезараження, освіження, охолодження і створення великих однорідних партій).Для обробки зерна застосовують зерноочисні машини (сепаратори, ворохо очисники, трієри), сортувальні та калібрувальні машини, зерносушарки, установки активного вентилювання.

Зберігання. Повинна бути забезпечена повна кількісна та якісна збереження зерна. Операції: освіження і охолодження. Крім операцій із зерном існують операції з готовою продукцією: борошном, крупою і т. д [3].

Внутрішнє переміщення і відпуск. При подачі зерна на обробку в зерносховище проводиться його внутрішнє переміщення з використанням транспортних механізмів (норій, стрічкових транспортерів, ланцюгових або гвинтових конвеєрів). Відпуск зерна, в Залежно від функцій зерносховища, може здійснюватися на автомобільний, залізничний або водний транспорт [4].

Завданням попереднього очищення є звільнення зернових культур від домішок, вид і кількість яких залежить від ефективності заходів щодо захисту рослин при виробництві зерна, від роботи збиральної техніки, технології збирання, а також від організації транспортування прибраного врожаю. При цьому найчастіше зустрічаються домішки, що складаються з частинок соломи і полови, піску, грудок землі, дрібних каменів, частинок металу і скла. Велике число аварій при сушінні зерна на підприємствах пов'язано з завантаженням неочищеного зерна. Крім того, великі зелені фракції (полова, соломисті домішки) призводять до втрати тепла при сушінні і несприятливо впливають на її енергетичний баланс. Завданням первинного очищення є звільнення зерна від домішок, що залишилися після попереднього очищення. При цьому найчастіше зустрічаються домішки, що складаються з насіння бур'янів, насіння інших культурних рослин, битого зерна основної культури, пошкодженого комахами та грибковими хворобами (цвіль, головня, ріжки). Мета вторинної очищення полягає в розподілі матеріалу на зерно продовольче і насіння. При вторинному очищенні насіння проводиться поділ зерна на фракції за величиною з метою закладення на насіння тільки великого повноцінного зерна сортованої культури.

Завданням сушки є повне збереження якості прибраного врожаю зернових культур і запобігання втрат зерна. Зерно потрібно піддавати сушці безпосередньо після збирання для запобігання втрат. Сушка ґрунтується на подачі тепла до зерна з метою випаровування зайвої вологи, вміст якої перевищує 14%. Це відбувається, як правило, за допомогою гарячого повітря, яке нагрівається або за допомогою теплообмінника, або безпосередньо шляхом змішування з топковими газами.

За допомогою охолоджувальної установки зерно безпосередньо після доставки у склад, очистки і розташування його у приміщенні охолоджується незалежно від погодних умов. Ця ефективна метода запобігає псуванню свіжозібраного зерна, в якому в результаті біологічних процесів дихання відбувається самозігрівання. При диханні зерна виділяються вуглекислий газ, вода і тепло, що має далекосяжні наслідки, такі як втрата сухої речовини, розвиток комах, мікроорганізмів і грибкової цвілі. Самозігрівання залежить від температури і вологості зерна [5].

Аерацію зерна з метою забезпечення його збереження застосовують в зерносховищахдля вирівнювання температури, що сприяє підвищенню надійності зберігання матеріалу і запобігає нагріванню зерна, його зволоженню і активній життєдіяльності комах. Зерносховища обладнують установками активного вентилювання з автоматичним контролем або без нього.Автоматичне контрольне обладнання зазвичай складається з датчиків, перемикачів верхнього і нижнього рівня і реле. Вони зупиняють і вмикають вентилятори при певній температурі і відносній вологості атмосферного повітря. Додатково до контрольного обладнання іноді встановлюють автоматичний хронометричний годинник, стартер з витримкою часу, реєстратор часу аерації і виборчий перемикач для ручного та автоматичного керування. Щоб попередити самозігрівання зерна в зерносховищах, частіше застосовують установки для вимірювання температури зерна без активного вентилювання [6].

Підвищені концентрації пилових і газових утворень в повітрі сприяють порушенню мікроклімату технологічних ділянок і санітарно-гігієнічних норм роботи персоналу. Крім того, пил, що осідає на поверхні обладнання і технологічних конструкцій, погіршує режим експлуатації і сприяє більш швидкому зносу обладнання. Сучасні аспіраційні системи та пилоуловлювальні агрегати дозволяють ефективно вирішувати завдання зниження ризику вибуху зернового пилу і очищення повітря від пилових фракцій, дрібнодисперсного зернового пилу і димових газів. Якісна аспірація зерносховищ дозволяє зберігати концентрацію зернового пилу в безпечних межах. Промислова очистка повітря в робочих зонах технологічних ліній забезпечує вибухобезпечність зернового виробництва, ефективність роботи обладнання і комфортні умови праці. Проектування аспірації передбачає комплексний підхід, який передбачає розрахунки обсягів очищення повітря, аналіз всіх параметрів роботи пилоуловлюючих систем, підбір необхідного аспіраційного обладнання і вентиляторів.Найбільш ефективним вирішенням завдань є застосування 2-х і 3-х стадійних систем аспірації. Такі системи включають в себе пилеуловлювальне обладнання різних типів (одинарні циклони, батарейні установки циклонів, точкові рукавні фільтри) і дозволяють виробляти багаторівневу очистку від великих, середніх і дрібних пилових фракцій [7].

1.2 Аналіз технологічного процесу як об'єкту управління

Розроблювана комп'ютеризована система управління механізмами зерносховища передбачає контроль роботи виконавчих механізмів і стану зерномаси. Об'єктом управління є такі технологічні процеси, як контроль вологості, температури, запиленості зерномаси, рівня насипу, а також управління задвижками активним вентилювання зерна та ін. механізмами зерносховища.

На збереження зерна впливають його вологість, температуpa і пов'язана з ними інтенсивність біохімічних процесів. У сухому зерні (вологість 10-12%) практично повністю припиняються біохімічні процеси, майже не розвиваються мікроорганізми, комахи і кліщі. Таке зерно добре зберігається багато років, причому втрати маси не перевищують 0,01-0,04% на рік. У зерні з підвищеною вологістю різко зростає інтенсивність дихання, активно розвиваються мікроорганізми і шкідники хлібних запасів. Внаслідок цього виділяється багато тепла, що призводить до самозігрівання, значить. втрати якості і маси (3-8%) і навіть псування продукту (при підвищенні температури до 55-60 ° С) [8]. Вологість зерна, при якій інтенсивність дихання різко зростає, називається критичною. Для зерна пшениці, жита, ячменю, рису, гречки вона знаходиться на рівні 14,5-15,5 [9]. Крім того, цвілеві гриби утворюють токсини, отруйні для людини, надають зерну непереборний затхлий запах. Вологе зерно при зберіганні може прорости, що також погіршує його якість і збільшує втрати маси. Так, зерно пшениці з вологістю 20-25% при температурі 20-25 ° С за добу втрачає 0,05 0,3% сухих в-в. Найважливішим фактором стану зернових мас є температуpa. При температурі нижче 10 ° С інтенсивність дихання мала, мікроорганізми і шкідники хлібних запасів розвиваються вкрай повільно, не відбувається самозігрівання [10]. В охолодженому стані можна зберігати і вологе зерно, однак найбільш стійкі при зберіганні партії сухого охолодженого зерна.

Система аспіраційних пристроїв складається з магістрального трубопроводу, з'єднаного відгалуженнями з усіма місцями рясного виділення пилу, звідки пил разом з повітрям засмоктується вентиляторами і нагнітається по трубопроводах в прилади для відділення. Тут пил осідає і пневматичним шляхом передається в пилову камеру. Крім пилевід смоктування для знепилювання елеватора потрібні герметичність скринь, самопливних пристроїв, машин і механізмів; зерно на всьому шляху руху в елеваторі має бути по можливості укладено в пилонепроникні трубопроводи; знижений тиск повітря в трубопроводах, в результаті чого через нещільності засмоктуються потоки повітря, які перешкоджають виділенню пилу з трубопроводів; витяжні труби для відводу в атмосферу запиленого повітря з усіх зерносховищ, особливо під час наповнення зерносховища зерном; витяжні труби від верхніх головок норій для відводу пилу в атмосферу [11].

Незважаючи на те, що на всіх елеваторах і зерносховищах ведеться ваговий контроль зерна, що надходить, оператору необхідно мати інформацію про рівень заповнення зерносховища для того щоб мати можливість правильно завантажувати елеватор.

Існує кілька основних методів вимірювання рівня заповнення зерносховища:

- ультразвуковий;

- електромеханічний - періодично опускається / піднімається вантаж;

- радарний;

- ємнісний - ґрунтується на зміні діелектричної проникності середовища навколо вертикально встановленого датчика в залежності від рівня заповнення зерном.

Зерно з вологістю 20 21% можна вентилювати цілодобово при будь-якій температурі і вологості повітря. таке зерно не зволожується навіть при відносній вологості повітря 90 95%.При самозігріванні вентилювання доцільно навіть при насиченні повітря водяними парами. У цих випадках вентиляційну систему і зернову масу необхідно захищати від води або снігу, вкриваючи всмоктувальний отвір вентилятора. Необхідною умовою при будь-якому способі вентилювання є наявність певної висоти насипу зернової маси (не менше 1,5 м). прималій висоті повітря не зустрічає достатнього опору і розподіляється в зерновій масі не рівномірно. З цієї ж причини насип повинна бутивирівняна по висоті.Вентилювати зерно доцільно у всіх випадках, коли температурайого вище температури зовнішнього повітря на 4 5°C. При цих умовах зерноохолоджується, але не зволожується.Активне вентилювання дає вельми позитивний ефект в поєднанні з теплової сушінням. В разі охолодження зернової маси після сушки за допомогою установок активного вентилювання вологість її знижається в середньому на 1,2%, тобто на 20% більше, ніж в охолоджувальній камері.Всі установки, що застосовуються для активного вентилювання зерна, розташованого в складах з горизонтальними підлогами, під навісами і на площинах, можна розділити на три групи: стаціонарні; підлогово-переносні; пересувні-трубні [12].Стаціонарні установки є невід'ємною частиною сховища. Основа цих установок - канали (повітроводи), влаштовані в підлозі сховищапри його спорудженні або капітального ремонту. На бічні стінкизверху каналів укладають дерев'яні решітки, влаштовані так, що виключається просипання зерна в канали. Для підтримки напору повітря перетинканалів по глибині зменшується в міру віддалення від дифузора. У зв'язку з великою площею підлоги і місткістю сховищ в кожному з них влаштовують кілька самостійних магістральних каналів, розміщених звичайно але по поперечній осі сховища.

1.3 Аналіз існуючих рішень задач автоматизації та їх недоліки

На сьогоднішній день в Україні та країнах-сусідах існує безліч компаній, які займаються автоматизацією зерносховищ, серед основних напрямків яких є виготовлення та продаж елеваторного обладнання, зерносушильних установок на твердому виді палива; проектування, виготовлення, монтаж та автоматизація транспортуючого обладнання для елеваторів і зерносховищ; виготовлення допоміжного обладнання для елеваторів і зерносховищ; забезпечення своїх клієнтів якісним, доступним, надійним обладнанням. Серед таких компаній "ЕлеваторБудМаш", "Нептун-електро" (Україна), "Башсервисавтоматика", "Сервис-автоматика" (Росія), "BorghiIndustrialEquipments" (Італія) та багато інших.

Існують 2 типи зерносховищ: напольного зберігання (рис. 1.2) і елеваторного типу (рис. 1.3). Зерносховище напольного зберігання має ряд переваг у плані автоматизації технологічних процесів, що залежить від особливостей конструкції приведених зерносховищ.

Рис. 1.2 - Зерносховище напольного зберігання

Завантаження. Оскільки елеватори складаються з набору силосів, треба будувати складну систему норій, галерей і транспортерів для завантаження зерномаси в окремі ємності. Зерносховище напольного зберігання зерна-одне цільне велике приміщення, і завантаження та розміщення зерна не представляє великих труднощів. Достатньо висипати зерно в зерносховище, де робот сам перемістить і розмістить рівномірно зерно в зерносховищі [13].

Аерація і аспірація. Переваги в контролі за аспірацією і аерацією у елеваторі викликаються знову таки через велику кількість окремих силосів. По-перше, система аспірації розміщується в шляхопроводах від місця прийомки до силосів, що збільшує кількість аспіраційних систем.

Рис. 1.3 - Зерносховище елеваторного типу

У зерносховищі напольного зберігання цей процес протікає простіше за рахунок цільної конструкції і великої площі поверхні насипу зерномаси. Аерація для елеватора складніша, оскільки для кожного силоса існує також окрема система вентиляції, а також менша площа поверхні і товщий шар насипу роблять процес аерації складнішим. У зерносховищі напольного зберігання за рахунок великої площі поверхні насипу, цільної конструкції, а також витікаючої з цього єдиної системи вентилювання для всієї зерномаси процес аерації проходить простіше і ефективніше.

Охолодження. Біологічні процеси, що проходять в зерні під час його тривалого зберігання, вимагають періодично знижувати його температуру. В елеваторі це проходить через транспортування зерна із силоса в силос, а також посилене вентилювання, що є трудоємким і затратним. В зерносховищі напольного зберігання можливо поставити холодильники, невелика кількість яких здатна охолодити велику кількість зерна, що є швидким і ефективним способом охолодження [14].

Контроль параметрів і управління виконавчими механізмами. Через особливості конструкції система КСУ елеватора повинна бути розширена більшою кількістю датчиків і виконавчих механізмів, оскільки для кожного силоса ці параметри повинні контролюватись окремо, і керувати виконавчими механізмами треба також для кожного силоса відповідно окремо. А оскільки зерносховище напольного зберігання - це одне велике приміщення, система контролю термометрії, вологості, запиленості потребує набагато меншої кількості технологічного оснащення. За рахунок того, що шар насипу рівномірий і невеликий, контрольовані параметри вимірюються точніше, ніж в елеваторі. У зв'язку з цим зменшена і кількість виконавчих механізмів, система вентиляції, транспортування.

Вивантаження. У елеваторі система вивантаження набагато складніша через розгалуженість транспортних шляхів вздовж силосів, а у зерносховищі напольного складу транспортна система централізовано і швидко вивантажує зерно у транспорт, що є ефективнішим, ніж у елеваторі.

Всівищеназваніперевагизерносховищанапольногозберіганняздешевлють протікання технологічних процесів, економлять ресурси, зменшують втрати при зберіганні, врази пришвидшують транспортування та розміщення зерномаси в приміщеннях. Дозволяють точніше контролювати і швидше регулювати вихідні параметри зберігання зерна.

Проблема зерносховищ напольного зберігання в Україні втому, що вони неавтоматизовані або напівавтоматизовані. Зберігати зерно в таких складах дорого, ризиковано і економічно невигідно. Тому є потреба в побудові автоматизованих зерносховищ напольного зберігання з огляду на їх явні переваги перед іншими видами зерносховищ. Зерносховище напольного зберігання зерна з КСУ, що будується на ПАТ "ХКХП" є першим в Україні, що дає підприємству переваги перед конкурентами і можливість покращити свої технічні характеристики в плані зберігання зерна.



1.4 Мета та задачі дослідження бакалаврської роботи

Впровадження сучасних інформаційних технологій, а також останніх розробок в сфері промислової автоматизації підприємств зберігання і переробки зерна має істотний вплив на підвищення ефективності управління, зростання конкурентоспроможності підприємств в цілому.

Процес зберігання і переробки зерна складний, багатоступінчастий, енергоємний, що вимагає впровадження досконалих, надійних систем автоматизації зберігання і переробки зерна для досягнення високої ефективності роботи даної галузі. Кількість контрольованих, а також керуючих параметрів сучасних автоматизованих підприємств зберігання і переробки зерна постійно збільшується, давно перевищивши межу, коли оператор може самостійно (без застосування складних автоматизованих комплексів для підприємств зберігання і переробки зерна) управляти технологічним процесом. У зв'язку з цим, питання впровадження комплексної автоматизації зерносховищ є досить актуальним.

Технічним базисом підвищення ефективності технології зберігання і переробки зерна, організації автоматичного контролю, управління, а також кількісного обліку сировини, продукції, є комп'ютеризована система управління технологічними процесами зерносховища. КСУ ЗС виконує оперативний, жорсткий контроль сировини, а також виробленої продукції, відстежує відповідність роботи підприємства технологічним регламентом, контролює дії технологічного персоналу, підвищує персональну відповідальність операторів за рішення, які спричинили збитки.

Основні напрямки автоматизації технологічних процесів зберігання і переробки зерна:

Впровадження систем нового покоління - комп'ютеризованихавтоматизованихкомплексівзернопереробнихпідприємствісховищзамістьіснуючихнабагатьохпідприємствахгалузірелейнихсистемавтоматизованогоуправлінняпроцесамизберіганняіпереробкизерна. Модернізація КСУ ЗС зерносховищ і зернопереробних комплексів дозволить оперативно управляти технологічним процесом, контролювати, протоколювати дії операторів, вести жорсткий облік сировини і продукції;

впровадження сучасних систем автоматизації підприємств по зберіганню і переробці зерна дозволяє якісно підготувати зерно до помелу, включаючи формування помольної партії, оптимальне автоматичне зволоження зерна, залежно від його початкової вологості, а також ряду інших характеристик;

заміна релейних КСУ ЗС сучасною елементною базою систем автоматизації зерносховищ дозволить реально відслідковувати переміщення кожної конкретної партії зерна, вести безперервний облік, оперативно аналізувати параметри зерна, жорстко контролювати процес приймання, зменшити ймовірність виникнення нестач;

впровадження сучасних систем комерційного обліку на підприємстві зберігання та переробки зерна за допомогою тензометричних систем вимірювання ваги, пов'язаних єдиною автоматизованою системою обліку зерна (зерно-продуктів), доступних для зчитування показань з верхнього рівня КСУ ЗС зернопереробного підприємства. Автоматизований облік продукції зернопереробних підприємств і зерносховищ істотно зменшує вплив людського фактора на результат зважувань і підвищує точність вимірювань;

заміна застарілих систем термометрії зерносховищ сучасними метрологічно атестованими і сертифікованими системами;

оснащення технологічних ділянок сучасними пристроями автоматизації і контролю якісних характеристик зерна, а також продуктів його переробки [15].

Таким чином, завдання автоматизації комплексу по зберіганню і переробці зерна на сьогоднішній день є досить актуальною. Сучасні засоби КСУ ЗС зернопереробних підприємств дозволяють значно знизити втрати при зберіганні і переробці зерна, заощадити енергоресурси зернопереробних підприємств, елеваторів, мінімізувати вплив людського фактора, ризиків виникнення аварійних ситуацій роботи автоматизованих технологічних комплексів по зберіганню і переробці зерна. Останні розробки в області КСУ ЗС зернопереробної галузі дозволяють автоматично прогнозувати процес самозігрівання зерна, надійно, якісно в автоматичному режимі управляти потоками вологого і сухого зерна, процесом сушіння, також системою формування технологічних маршрутів в межах зернопереробного підприємства.



2. Теоретичний синтез системи управління

2.1 Розробка математичної моделі КСУ

Для виконання теоретичного синтезу системи управління розглянемо систему кондиціонування виробничих приміщень як об'єкт взаємопов'язаного регулювання з двома регульованими параметрами відносної вологості і температури повітря в приміщенні і з двома регулюючими впливами за кількістю води , що розпилюється форсунками в дозволожувальній камері в одиницю часу, і по зміні ентальпії припливного повітря . Динамічні властивості такого об'єкта управління в лінійному наближенні характеризуються передавальними функціями по власним змінним , і передавальними функціями по невласних змінним , .[16]. Для визначення цих передавальних функцій використовуються спрощені співвідношення між регульованими параметрами, ентальпії і вмістом вологи повітря:

(2.1)

де В - барометричний тиск, мм рт. ст., - тиск насиченої пари при даній температурі повітря, мм рт. ст., - відносна вологість,%, І - ентальпія, кДж/кг, - температура, °С, - вміст вологи, г/кг.

В лінійному наближенні ці співвідношення можуть бути представлені у вигляді

(2.2)

(2.3)

де всі змінні відповідають їх значенням, що установилися.

Значення похідної для інтервалу температур

визначається емпіричною залежністю

(2.4)

В стаціонарному режимі рівняння балансу вологи в приміщенні виражається наступним чином:

(2.5)

При зміні кількості розпилюваної води з до протягом часу вміст вологи повітря в приміщенні збільшується на величину і рівняння перехідного режиму в лінійному наближенні

(2.6)

або в диференційній формі

(2.7)

Величина

характеризує кратність обміну повітря в приміщенні. Зворотна величина визначає постійні часу в годинах процесів зміни вмісту вологи , відносної вологості , температури повітря в приміщенні. Приріст вмістувологи повітря викликає зміну відносної вологості і температури . Вважаючи, що процес зволоження повітря йде по лінії (температура розпилюваної води близька до температури повітря), з рівняння (2.3) за умови отримаємо

(2.8)

де - постійна величина,

Підставляючи (2.8)в (2.2), отримаємо

(2.9)

Спільне рішення рівнянь (2.7) і (2.9) визначить рівняння динаміки для відносної вологи повітря в приміщенні при збуренні :

(2.10), де

-

коефіцієнт передачі,

Спільне рішення рівнянь (2.8) і (2.9) визначить рівняння динаміки для температури повітря в приміщенні при збуренні :

(2.11)

де

-

коефіцієнт передачі,

, .

Відповідно до рівнянь (2.10) і (2.11) визначають передавальні функції

(2.12)

(2.13)

Із рівняння теплового балансу приміщення визначається рівняння динаміки для температури повітря в приміщенні у вигляді

(2.14)

Де ;

; -

постійні часу виробничого приміщення як об'єкта управління температурою повітря, .

- коефіцієнт передачі (безрозмірна величина); - теплоємність повітря приміщення, ;

- питома масова теплоємність вологого повітря, ; - питомі масові теплоємності сухого повітря і пара, , відповідно; - кількість повітря, що подається в приміщення, ; - коефіцієнт конвективного теплообміну загороджень в приміщенні, ; - внутрішня поверхня загороджень в приміщенні, ; , - теплоємність, і тепловий опір, металевих частин машин в приміщенні.

Вважаючи, що при нагріванні повітря в приміщенні шляхом підвищення ентальпії припливного повітря процес йде при і, отже,

,

рівняння (2.14) можна представити у вигляді

(2.15)

де - коефіцієнт передачі, зв'язуючий зміну температури повітря в приміщенні при зміні ентальпії притокового повітря, ;

.

При підвищенні температури повітря змінюється і його відносна волога. Із співвідношення (2.2) витікає, що при

(2.16)

Спільне вирішення рівнянь (2.15) і (2.16) дає

(2.17)

де

Враховуючи, що об'єкт при регулюючому впливі має транспортне запізнення , обумовлене часом проходження притокового повітря по повітровідводу від кондиціонера до робочої зони приміщення, отримаємо передавальні функції відповідно до (2.15) і (2.17) у вигляді

(2.18)

(2.19)

Вказані передавальні функції характеризують динамічні властивості об'єкта для початкової ділянки перехідного процесу, найбільш важливого для розрахунку системи регулювання.

2.2 Розробка структурної схеми КСУ

Структурна схема АСР кондиціонування повітря у виробничих приміщеннях при наявності дозволожувача представлена на рис. 2.1. Тут 1 - виробниче приміщення, параметри повітря в якому регулюються, 2 і 4 - регулятори відносної вологості і температури повітря відповідно, 3 і 5 - виконавчі механізми регулюючих органів по зміні кількості води, що розпилюється форсунками в дозволожувальній камері, і по зміні ентальпії припливного повітря. розрахунок автоматичних систем взаємопов'язаного регулювання в порівнянні з однозв'язковими характеризується підвищенням порядку диференційного рівняння, що описує поведінку системи [17].

Рис 2.1 - Структуна схема АСР

Так, при жорстких взаємнихзв'язках між каналами регулювання порядок рівняння системи дорівнює сумі порядків рівнянь, що описують процеси регулювання окремих параметрів при розмиканні всіх взаємних зв'язків між каналами регулювання.Якщо ж взаємні зв'язки не жорсткі, то порядок загального диференціального рівняння буде ще вищим. Необхідність оперування при дослідженні автоматичних систем взаємозв'язаного регулювання громіздкими рівняннями високого порядку привела до розвитку матричних методів дослідження.В окремих випадках при реалізації ізотермічного зволоження або ізовологового нагріву в СКП використовуються автономні системи автоматичного регулювання, що забезпечують незалежність регульованих змінних (, ) по відношенню один до одного. при цьому в автоматичній системі використовують коригуючі перехресні зв'язку та між каналами регулювання, які компенсують перехресні зв'язки об'єкта управління. Для характеристики ступеня зв'язку між регульованими змінними в системах кондиціонування повітря виробничих приміщень вводиться коефіцієнт зв'язку

(2.20)

Підставляючи значення передавальних функцій із (2.12), (2.13) в (2.18), (2.19), (2.20) і враховуючи, що , після перетворень отримаємо

(2.21)

Якщо ступінь зв'язку , то вплив на регульовані параметри по перехресним каналам сильніше, ніж за власними змінним. У цьому випадку доцільно використання принципу автономного регулювання шляхом введення компенсуючих зв'язків між регуляторами. Якщо ступінь зв'язку , то можливе застосування системи незв'язаного регулювання. Вплив коливань відносної вологи на роботу АСР температури повітря в системах кондиціонування може бути значно ослаблено при наявності у терморегулятора повітря зони нечутливості. Для регулювання відносної вологості повітря в системах з дозволожуванням застосовуються релейні позиційні регулятори.

У випадку проектування автоматичної системи зв'язаним регулюванням СКП в першу чергу необхідно дослідити її стійкість. Для стійкої системи пов'язаного регулювання СКП здійснюють настройку регуляторів по кожній змінній. Під час налаштування регуляторів слід забезпечити певну точність стабілізації тепловологосного режиму СКП. Бажано, щоб методика настройки регуляторів була досить простою.

2.3 Синтез алгоритмів управління

Оберемо для моделювання системи управління зволоженості в виробничому приміщенні вхідні параметри. Розглянемо режим системи кондиціонування повітря виробничого приміщення з наступними даними: в приміщенні підтримуються середні значення; і відповідні їм

Кратність обміну повітря . Відносна вологість повітря регулюється двопозиційним регулятором і коливається в межах. Барометричний тиск приймається

Визначимо зміни температури повітря в приміщенні, обумовлені коливаннями вологості. Відповідно до (2.8) і (2.9)

Визначимо постійні часу об'єкту

Визначимо ступінь зв'язку між регульованими параметрами відповідно до (2.21):

Ступінь зв'язку , тому можливе застосування незв'язаного двоконтурного регулювання відповідно до структурної схемою (рис.2.2). Як показали дослідження такої системи, двоконтурна схема здійснює регулювання відносної вологості повітря в приміщенні в межах необхідної точності ± 2%. Найкраща якість регулювання забезпечується системою з ПІД-регуляторами (рис. 2.2) в контурах регулювання, як метод дослідження використовувалося моделювання на аналогових обчислювальних машинах.

Рис 2.2 - Кадр схеми синтезу математичної моделі в пакеті MatlabSimulink

2.4 Моделювання КСУ та аналіз показників якості регулювання

Для моделювання системи КСУ використаємо пакет MatlabSimulink.В результаті запуску побудованої системи (рис. 2.2) із заданими вхідними параметрами ми отримали такі графіки перехідних процесів для контролю зволоженості (рис. 2.3) і температури (рис. 2.4):

В системі використовуються 2 ПІД-регулятори з відповідними коефіцієнтами для і , , для відповідно.

Рис. 2.3 - Графік перехідного процесу

Рис. 2.4 - Графік перехідного процесу

Згідно з рис. 2.3, характеристики перехідного процесу для такі:

- перерегулювання - 11,4 %;

- час ререгулювання - 3 год;

Згідно з рис. 2.4, характеристики перехідного процесу для такі:

- перерегулювання - 3,3 %;

- час ререгулювання - 4 год;

Отже, побудована система побудована з використанням перехресних компенсуючих зв'язків на основі ПІД-регуляторів. Система працює стабільно і, зважаючи на невелику затримку, установлює регульовані показники в потрібний стан за 3-4 години. Система синтезована успішно



3. Проектування комп'ютеризованої системи управління

3.1 Опис схемних рішень КСУ

Комп'ютеризована система управління механізмами зерносховища являє собою розподілену систему, що є сукупністю універсальних і спеціалізованих обчислювальних засобів та вузлів розподіленої обробки даних, об'єднаних структурованою комунікаційною системою для вирішення завдань контролю і управління безперервними технологічними процесами в реальному масштабі часу [18].

Структурно система побудована за ієрархічним принципом і є трирівневою(рис. 3.1).

Рівень 0 - рівень датчиків технологічних процесів. На рівні 1 здійснюються збір інформації за технологічними параметрами і логічний контроль, а також управління технологічними процесами і механізмами. Технічні засоби цього рівня представлені датчиками і польовими пристроями, пристроями розподіленого вводу/виводу, програмованими логічними контролерами, мережевим комунікаційним обладнанням.

На рівні 2 реалізуються централізований моніторинг і управління технологічними процесами, використовуючи системи людино-машинного інтерфейсу на робочих станціях і програмне забезпечення на серверах. Цей рівень представлений операторськими станціями, допоміжними периферійними пристроями, мережевим комунікаційним обладнанням.

На рис. 3.1 використані наступні позначення: ШКЗС - шафа контролера зерносховища, ШВСЗС - шафа віддалених станцій зерносховища.

Технічно система побудована з використанням програмно-технічного комплексу, який має відповідний набір апаратних і програмних засобів для реалізації КСУ ЗС.

Рис. 3.1 - Структурна схема КСУ ЗС

Апаратні і програмні продукти та рішення від SIEMENS AG покривають всі рівні і реалізують всі необхідні функції системи, починаючи від збору даних від технологічних об'єктів і закінчуючи зв'язком автономних об'єктів виробництва інформаційною мережею.

Наявність на всіх рівнях продуктів від одного постачальника істотно спрощує і здешевлює процес монтажу, налагодження, програмування, обслуговування і підтримки системи, гарантує відповідність всіх компонентів системи вимогам, що пред'являються по надійності, розширюваності, можливості модернізації і заміни, зручності роботи і обслуговування. У продуктах SIEMENS AG реалізований повний набір засобів для створення сучасних розподілених систем управління, забезпечуючи всістадії збору, контролю, обробки та зберігання даних, проектування, діагностики, візуалізації.

На рівні 1 використовуються мережа PROFIBUS-DP (для підключення розподіленої периферії до контролерів). Для зв'язку між рівнями 1 і 2 використовуються електрична мережа Industrial Ethernet. Така комунікаційна структура дозволяє забезпечити гнучкість, надійність, можливість розширення і підключення нових об'єктів і пристроїв на будь-якому рівні, гарантує передачу різних типів інформаційних даних по різних мережах, що зменшує завантаження і збільшує продуктивність мережевого обміну.

Технічне забезпечення системи

До рівня 0 відносяться вимірювальні перетворювачі, датчики і електротехнічні засоби управління механізмами. Електротехнічні засоби управління механізмами по командам, які формуються апаратурою рівня 1, здійснюють управління станом механізмів згідно алгоритму. Всі датчики і пристрої збору даних підключаються до контролерів рівня 1 через станції розподіленої периферії ET 200M виробництва SIEMENS AG.

Станція розподіленої периферії ET 200M являє собою конструкцію, що складається з профільної шини з можливістю "гарячої заміни" будь-якого модуля, інтерфейсного модуля IM 153-1, набору модулів аналогового і дискретного вводу/виводу і блоку живлення PS 307 (для нерезервованих систем) або 2-х блоків живлення серії SITOP (для резервованих систем). Інтерфейсні модулі IM 153-1 здійснюють підключення станції ET 200M до процесорів системи PLC S7-300, використовуючи шину PROFIBUS-DP на швидкості до 12 Mbps. Для об'єктів з великою кількістю вводів/виводів кілька станцій ET 200M з'єднуються послідовно шиною PROFIBUS-DPх.

Засоби діагностики модулів і станцій ET 200M забезпечують можливість моніторингу стану кожного модуля і всієї стійки в цілому на операторських і інжинірингових станціях верхнього рівня.

В системі використовуються наступні модулі вводу/виводу виробництва SIEMENS AG:

- модуль аналогового вводу (8 оптоізольованних аналогових вводів 4..20мА, вбудована діагностика, можливість гарячої заміни);

- модуль дискретного вводу (32 оптоізольованних дискретних входів 24V DC, вбудована діагностика, можливість гарячої заміни);

- модуль дискретного виводу (32 оптоізольованних дискретних виводів 24V DC/0.5A;

вбудована діагностика, можливість гарячої заміни).

Параметрування і програмування станцій розподіленого вводу/виводу і мережі PROFIBUS-DP здійснюється за допомогою стандартного програмного забезпечення STEP7 від SIEMENS AG, що входить в комплект інжинірингового програмного забезпечення SIEMENS AG на інжинірингових станціях і програматорах.

Використовувані програмовані логічні контролери являють собою пристрої серії SIMATIC S7-300 виробництва SIEMENS AG. Контролер встановлюється на профільну шину і складається з двох центральних процесорів CPU 317-2DP з вбудованим DP-інтерфейсом, комунікаційного процесора CP 343-1 для зв'язку з іншими пристроями по мережі Industrial Ethernet і блоку живлення. Центральний процесор CPU 317-2DP забезпечує високу продуктивність і можливість виконання технологічних програм великої складності. Вбудований в процесор інтерфейс PROFIBUS-DP дозволяє підключати периферійні пристрої безпосередньо до центрального процесора, використовуючи мережу PROFIBUS. Комунікаційні процесори CP 343-1 забезпечують резервоване включення контролера в загальну мережу Industrial Ethernet як рівноправного абонента на швидкості до 100 Mbps. Засоби діагностики процесорів забезпечують можливість моніторингу і аналізу стану CPU на операторської станції верхнього рівня.

Параметрування і програмування пристроїв серій SIMATIC S7-300, комунікаційних процесорів і мереж PROFIBUS і Industrial Ethernet здійснюється за допомогою стандартного програмного забезпечення STEP7 від SIEMENS AG, що входить в комплект програмного забезпечення на інжинірингових станціях і програматорах.

Мережеве комунікаційне обладнання рівня 1 забезпечує підключення станцій розподіленої периферії до контролерам та контролера і операторських станцій в загальну мережу Ethernet системи КСУ ЗС.

Мережа PROFIBUS відноситься до типу мереж з детермінованим часом відгуку типу "ведучий-ведений", які здійснюють арбітраж шини шляхом циклічної передачі спеціального дозволяючого маркера між абонентами мережі. Фізичне з'єднання абонентів здійснюється електричним кабелем типу "вита пара" з максимальною швидкістю передачі даних до 12 Mbps. Станції розподіленої периферії підключаються до процесора контролера через послідовний інтерфейс зі швидкістю обміну даними до 5 Mbps, використовуючи топологію "загальна шина". Центральні процесори в цьому випадку виконують функції ведучого, станції розподіленої периферії - роль ведених. Мережа Industrial Ethernet відноситься до типу мереж з недетермінованим часом відгуку, що здійснюють арбітраж шини шляхом виявлення множинного доступу і усуненням колізій, відповідно до стандарту IEEE 802.3. Фізичне з'єднання абонентів мережі Industrial Ethernet на рівні 1 здійснюється з допомогою електричного кабелю типу "екранована індустріальна вита пара" на швидкості до 100 Mbps.

Контролер підключається до комутатора загальної мережі Ethernet системи КСУ ЗС, використовуючи топологію "зірка", за допомогою встановлених в кармані контролера комунікаційного процесора Industrial Ethernet. Ethernet-адресою контролера в такій мережі є адреса, призначена комунікаційному процесору.

Операторські станції системи КСУ ЗС підключаються до комутатора по інтерфейсу "вита пара" на швидкості до 100 Mbps. Як комутуючий пристрій мережі Industrial Ethernet в системі КСУ ЗХ застосовується електричний комутатор сімейства D-Link. Операторські станції представляють собою людино-машинний інтерфейс між оператором і технологічним процесом, який реалізує повні можливості моніторингу поточного стану процесу, управління окремими ділянками і механізмами, перегляду архівних даних з історії процесу, повідомлень про стан об'єкта. Вони здійснюють також збір інформації про хід технологічного процесу від контролера рівня 1, їх первинну обробку. Операторські станції, що використовуються в системі КСУ ЗС, являють собою робочі станції, на які встановлено програмне забезпечення SIMATIC NET і пакет WinCC від SIEMENS AG. З кожної операторської станції можливий моніторинг і управління певною технологічною ділянкою або групою ділянок, що входять в проект системи КСУ ЗС. Операторські станції розміщуються на столах на операційному пункті.

Мережеве комунікаційне обладнання повинно забезпечувати підключення контролера, операторських станцій і принтера в мережу Basic Communication Ethernet системи КСУ ЗС. Мережа Basic Communication Ethernet відноситься до типу мереж з недетермінованим часом відгуку, що здійснюють арбітраж шини шляхом виявлення множинного доступу і усуненням колізій, відповідно до стандарту IEEE 802.3. Контролер, операторські станції і принтер системи КСУ ЗС підключаються до комутаторів по інтерфейсу "кручена пара" на швидкості до 100 Mbps. Для підключення операторських станцій в мережу використовується вбудована мережева карта. Як комутуючий пристрій в мережі Basic Communication Ethernet в системі КСУ ЗС застосовується електричний комутатор сімейства D-Link.

Програмне забезпечення системи

Під системним програмним забезпеченням рівня 1 розуміється спеціалізоване програмне забезпечення, що постачається SIEMENS AG, а також інших виробників, що використовується для настройки, програмування і конфігурації пристроїв і мереж рівня 1. У його склад входять наступні компоненти і програми SIMATIC STEP7 Professional - базове інжинірингове програмне забезпечення системи PCS7, що забезпечує підтримку всіх етапів розробки проекту, як-то: конфігурація і налаштування апаратури, визначення комунікаційних зв'язків, програмування, тестування, налагодження, запуск та обслуговування системи, документування та архівацію даних, діагностику системи, експорт/імпорт змінних і блоків між різними компонентами системи; SIMATIC PLCSIM для емуляції роботи контролерів з метою налагодження технологічних програм.

До складу прикладного програмного забезпечення рівня 1, яке виконується в проекті, входять технологічні програми, алгоритми регулювання і обміну даними; операторський HMI (human-machine interface); модулі збору, обробки, експорту/імпорту даних системи КСУ ТП; модулі зв'язку та обміну повідомленнями між усіма компонентами системи.

Програмне забезпечення рівня 2 встановлюється на операторських станціях, інжинірингових станціях, програматорах і сервері баз даних. У його склад входять наступні компоненти і програми фірми Microsoft Corporation та SIEMENS AG:

- модулі збору і обробки даних процесу і операторського інтерфейсу на операторських станціях;

- спеціалізоване програмне забезпечення імпорту/експорту архівних і конфігураційних даних між об'єктами рівня 2 для операторських станцій;

- архівні та конфігураційні бази даних системи автоматизації.

3.2 Вибір технічних засобів (складових частин) КСУ

Основу КСУ ЗС складає продукція компанія SiemensAG, оскільки вона має безліч переваг перед своїми аналогами. У тому числі, модульність, взаємозамінність, універсальність, надійність, професійний сервіс та ін.

SIMATIC S7-300 (рис 3.2) - універсальний модульний програмований контролер, для вирішення завдань автоматичного управління відносно низькою і середнього ступеня складності.S7-300 знаходить застосування для автоматизації машин спеціального призначення, текстильних і пакувальних машин, машинобудівного устаткування, обладнання для виробництва технічних засобів управління і електротехнічного обладнання, в системах автоматизації суднових установок і систем водопостачання і т.д.Програмовані контролери S7-300 включають до свого складу:

- Модуль центрального процесора (CPU). Залежно від ступеня складності вирішуваних завдань в програмованому контролері можуть використовуватися більше 20 типів центральних процесорів.

- Блоки живлення (PS) для живлення контролера від мережі змінного або постійного струму.

- Сигнальні модулі (SM), призначені для введення і виведення дискретних і аналогових сигналів, в тому числі FailSafe і модулі з вбудованими Ex-бар'єрами. Підтримуються вітчизняні ГОСТ градуювання термометрів опору і термопар.

- Комунікаційні процесори (CP) - інтелектуальні модулі, що виконують автономну обробку комунікаційних завдань в промислових мережах AS-Interface, PROFIBUS, Industrial Ethernet, PROFINET і системах PtP зв'язку. Застосування завантажуваних драйверів для CP 341 дозволяє розширити комунікаційні можливості контролера підтримкою обміну даними в мережах MODBUS RTU і Data Highway. Для організації модемного зв'язку в складі S7-300 можуть використовуватися комунікаційні модулі сімейства SINAUT ST7.

- Функціональні модулі (FM) - інтелектуальні модулі, оснащені вбудованим мікропроцесором і здатні виконувати завдання автоматичного регулювання, зважування, позиціонування, швидкісного рахунку, управління переміщенням і т.д. Цілий ряд функціональних модулів здатний продовжувати виконання покладених на них завдань навіть у випадку зупинки центрального процесора.

...