Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая характеристика объекта исследования

1.1 Общие сведения о программируемых логических контроллерах

1.2 Модели управления технологическими процессами и образовательная деятельность

1.3 Выбор варианта проектного решения

2. Технологический раздел

2.1 Общие сведения о программном комплексе CodeSys

2.1.1 Среда разработки

2.1.2 Средства разработки приложений

2.1.3 Библиотеки драйверов, алгоритмов, графических объектов, мультимедиа и шаблонов документов

2.2 Выбор технических средств для работы с ППО CodeSys

2.3 Установка CodeSys на ПК

2.4 Разработка лабораторных работ

2.5 Разработка документации

3. Экспериментальная часть

4 Охрана труда и экологичность проектных решений

4.1 Требования охраны труда перед началом работы

4.3 Требования охраны труда в аварийных ситуациях

4.4 Требования охраны труда по окончании работы

Заключение

Список используемой литературы



Введение

В настоящее время ни одна отрасль промышленного производства не обходится без внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Продвижение общества к широкому и всестороннему использованию достижений компьютерной техники и бурно развивающихся информационных технологий требует от студентов - будущих специалистов в области управления технологическими процессами и производствами - знания современных программных средств разработки автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

На сегодняшний день, в образовательных учреждениях по изучению промышленного программирования для автоматизированных систем управления технологическими процессами уделяется не так много времени. Данный проект предназначен для изучения нового материала студентами и специалистами, желающими получить новые знания или закрепить уже имеющиеся.

Целью дипломного проекта является разработка комплекса лабораторных работ по изучению основных принципов разработки и управления автоматизированной системой управления технологическим процессом на базе промышленных контроллеров «Овен».

Задачи ВКР(Выпускная Квалификационная Работа):

- произвести анализ текущей программы обучения;

- дать оценку по внедрению в учебный процесс программного продукта CodeSys;

- разработать учебный комплекс на основе программного продукта CodeSys версии 2.3.9, позволяющий создавать модели управления технологическими процессами на базе промышленных контроллеров «ОВЕН»;

- лабораторные занятия должны представлять собой исследовательскую работу для обучающихся, закрепляющую теоретический материал практическими действиями с законченными положительными результатами, представленными как на электронном, так и на бумажном носителе информации;

- определить технические характеристики персонального компьютера, на котором будет установлено и использоваться программное обеспечение CodeSys.

Данный проект позволит внедрить в учебные заведения новый комплекс методических указаний и лабораторных работ, что поможет с изучением инновационного материала для студентов и специалистов, желающих получить новые знания с работой в среде CoDeSys.

Апробация работы. Основные результаты исследовательского проекта докладывались на защите работ в АКВТ. По теме проекта был разработан перечень работ по программированию в среде CodeSys. Результат исследовательского проекта включены в отчет о работе.

Данный комплекс лабораторных работ предназначен для специальностей 15.02.14 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)». Лабораторный комплекс может быть использован в учебном процессе при проведении лабораторно-практических занятий, для самостоятельной работы студентов при подготовке к занятиям, а также в качестве дополнительного материала.



1. Общая характеристика объекта исследования

1.1 Общие сведения о программируемых логических контроллерах

Практически любой вид автоматизации требует огромного количества компонентов, позволяющих автоматизировать те или иные производственные процессы. В конечном итоге каждое производственное предприятие заинтересовано в том, чтобы процесс управления технологическими процессами осуществлялся оперативно и автоматически.

Для этого были разработаны первые программируемые логические контроллеры. программный контроллер компьютер

Программируемый логический контроллер (сокр. ПЛК; англ. programmable logic controller, сокр. PLC), программируемый контроллер -- электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов, энергетических и климатических систем. Очень часто качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, порой в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

ПЛК имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в промышленности:

- В отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) -- микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами -- областью применения ПЛК обычно являются автоматизированные процессы промышленного производства в контексте производственного предприятия, комплексная автоматизация зданий и сооружений и.т.п;

- В отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы;

- В отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

В системах управления технологическими объектами логические команды, как правило, преобладают над арифметическими операциями над числами с плавающей точкой, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера (шины шириной 8 или 16 разрядов), получить мощные системы, действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции в языках их программирования реализуются наравне с логическими. Все языки программирования ПЛК имеют лёгкий доступ к манипулированию битами в машинных словах, в отличие от большинства высокоуровневых языков программирования современных компьютеров.

Можно условно выделить 2 типа ПЛК по способу программирования.

Конфигурируемые - в ПЛК хранится несколько программ, а через клавиатуру ПЛК выбирается нужная версия программы;

Свободно программируемые - программа загружается в ПЛК через его специальный интерфейс с персонального компьютера используя специальное ПО производителя, иногда с помощью программатора.

При этом конечно надо понимать, что конфигурируемый контроллер изначально может быть свободно программируемым, в который для удобства или массового применения зашита одна или несколько типовых программ, которые конечный пользователь выбирает и/или настраивает по своему усмотрению. Для примера: в серии контроллеров Climatix от Сименс есть свободно программируемый ПЛК POL638.70/STD и наряду с ним присутствует конфигурируемый контроллер POL638.70/DH1, в котором запрограммирован ряд приложений для управления тепловыми пунктами, которые пользователь может выбрать и настроить под свою установку.

Удаленное управление и мониторинг

Как правило ПЛК обладают разнообразными и гибкими коммуникационными возможностями, которые обеспечивают возможность удаленного доступа и управления системами, а также интеграцию в различные системы автоматизированного управления и сбора данных (SCADA системы). Ниже рассмотрим некоторые из них.

Панели оператора или HMI (от англ. Human Machine Interface) - устройства визуализации встроенные в контроллер или подключаемые к нему кабелем или по шине данных. Существует множество различных типов HMI от простых цифровых с кнопочным интерфейсом до интеллектуальных сенсорных ЖК панелей с возможностью отображения мнемосхемы установки и оперативного мониторинга и корректировки параметров.

SCADA системы (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition -- диспетчерское управление и сбор данных) -- программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени.

Веб-интерфейс - доступ интерфейсу контроллера через локальную (Intranet) или глобальную сеть Internet. В зависимости от оснащения контроллера и системы в целом это может быть простое управление на манер панели оператора, как например в контроллере Siemens Climatix POL638.00/STD, у которого нет встроенной панели оператора (как у POL638.70/STD), но благодаря наличию в контроллере интерфейса Ethernet, его можно настроить через Web-HMI с ноутбука или удаленно. Более продвинутое применение веб-интерфейса - это использование Web-сервера, который может быть встроенным или подключаться к контроллеру как внешний модуль (например POL909 для контроллеров серии Climatix POL6xx). В этом случае могут быть реализованы возможности мониторинга и управления системой (системами), мнемосхемы установок, архивирование информации отображение и обработка аварийных сигналов и.т.п. в зависимости от возможностей конкретного контроллера и поставленной задачи.

Благодаря активному развитию сетевой инфраструктуры в настоящий момент активно внедряется такая разновидность веб-интерфейса как облачные системы (технологии), подразумевающие обеспечение повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов, в нашем случае к серверам, устройствам обработки и хранения данных, приложениям и сервисам, которые обеспечивают мониторинг и управление системами клиента в режиме реального времени.

Языки программирования ПЛК.

Для языков программирования ПЛК был разработан отдельный стандарт, где были описаны требования и характеристики, предъявляемые к языку программирования.

Первоначально стандарт назывался IEC 1131-3 и был опубликован в 1993 г. но в 1997 г. МЭК (IEC) перешел на новую систему обозначений и в названии стандарта добавилась цифра «6». Продвижением стандарта занимается организация PLCopen.

Основной целью стандарта было повышение скорости и качества разработки программ для ПЛК, а также создание языков программирования, ориентированных на технологов, обеспечение соответствия ПЛК идеологии открытых систем, исключение этапа дополнительного обучения при смене типа ПЛК.

Системы программирования, основанные на МЭК 61131-3, характеризуются следующими показателями:

- Надежностью создаваемого программного обеспечения. Надежность обеспечивается тем, что программы для ПЛК создаются с помощью специально предназначенной для этого среды разработки, которая содержит все необходимые средства для написания, тестирования и отладки программ с помощью эмуляторов и реальных ПЛК, а также множество готовых фрагментов программного кода

- Возможностью простой модификации программы и наращивания ее функциональности

- Переносимостью проекта с одного ПЛК на другой

- Возможностью повторного использования отработанных фрагментов программы

- Простотой языка и ограничением количества его элементов

Языки МЭК 61131-3 появились не как теоретическая разработка, а как результат анализа множества языков, уже используемых на практике и предлагаемых рынку производителями ПЛК. Стандарт устанавливает пять языков программирования со следующими названиями:

- Список инструкций (IL -- Instruction List)

- Структурированный текст (ST -- Structured Text)

- Релейно-контактные схемы, или релейные диаграммы (LD -- Ladder Diagram)

- Диаграммы функциональных блоков (FBD -- Function Block Diagram)

- Последовательные функциональные схемы (SFC -- «Sequential Function Chart»)

Для нашей цели проекта подходит язык FBD.

FBD (Function Block Diagram) - это графический язык программирования высокого уровня, обеспечивающий управление потока данных всех типов. Позволяет использовать мощные алгоритмы простым вызовом функций и функциональных блоков. Удовлетворяет непрерывным динамическим процессам. Замечательно подходит для небольших приложений и удобен для реализации сложных вещей подобно ПИД регуляторам, массивам и т. д. Данный язык может использовать большую библиотеку блоков, описание которых приведено в приложении 2. FBD заимствует символику булевой алгебры и, так как булевы символы имеют входы и выходы, которые могут быть соединены между собой, FBD является более эффективным для представления структурной информации, чем язык релейно-контактных схем.

1.2 Модели управления технологическими процессами и образовательная деятельность

Языки программирования ПЛК -- необходимый инструмент современного проектировщика АСУ ТП. Полнота и эффективность реализации всего потенциала использования данных прикладных программ, как раз и зависит от уровня знания этого потенциала пользователем. В оснащении пользователя необходимыми, легко доступными и понятными знаниями инструментальных, программных, сервисных возможностей, решающую роль играет Методика освоения этих знаний и практика их применения для конкретных проектных задач.

Подобные тенденции заставляют образовательные учреждения, подготавливающие специалистов для различных отраслей промышленности, искать новые инновационные методы подготовки, способные быть конкурентоспособными в современных быстроизменяющихся условиях рыночной экономики.

Повышение эффективности может произойти прежде всего путем внедрения новых методов обучения, в частности разработки комплексов лабораторных работ. По разработанному комплексу лабораторных работ, студент получит новые знания в области создания операторских сред, создании библиотеки элементов, создании дисплейных окон, имитации элементарных технологических процессов, создании мониторинговых систем, управляющих систем, основах программирования.

Разработанный комплекс лабораторных работ не является окончательным и закрытым, его всегда можно расширить и модифицировать. Также может быть полезным специалистам, работающим в области автоматизации и оптимизации управления технологическими процессами в промышленном производстве.

1.3 Выбор варианта проектного решения

Для решения поставленных задач был составлен план работы, в результате которого будет разработан комплекс методических указаний и лабораторных работ для изучения CoDeSys.

Данный материал будет разработан с помощью медиафайлов Microsoft Word в виде электронного учебного пособия, презентации Microsoft PowerPoint для краткого обзора задач, целей и возможностей данного проекта, а также будет представлен распечатанный материал в твердом переплете с методическими указаниями и лабораторными работами, что позволит обучающемуся лучше изучить и закрепить полученные знания.



2. Технологический раздел

2.1 Общие сведения о программном комплексе CodeSys

2.1.1 Среда разработки

CoDeSys - это современный инструмент для программирования контроллеров (CoDeSys образуется от слов Controllers Development System). CoDeSys предоставляет программисту удобную среду для программирования контроллеров на языках стандарта МЭК 61131-3. Используемые редакторы и отладочные средства базируются на широко известных и хорошо себя зарекомендовавших принципах, знакомых по другим популярным средам профессионального программирования (такие, как Visual C++).

Основой комплекса CODESYS является среда разработки прикладных программ для программируемых логических контроллеров (ПЛК). Она распространяется бесплатно и может быть без ограничений установлена на нескольких рабочих местах.

В CODESYS реализован ряд других расширений спецификации стандарта IEC 61131-3. Самым существенным из них является поддержка Объектно-ориентированного программирования (ООП).

Встроенные компиляторы CODESYS генерируют машинный код (двоичный код), который загружается в контроллер. Поддерживаются основные 16- и 32-разрядные процессоры: Infineon C166, TriCore, 80x86, ARM (архитектура), PowerPC, SH, MIPS (архитектура), Analog Devices Blackfin, TI C2000/28x и другие.

При подключении к контроллеру среда программирования переходит в режим отладки. В нем доступен мониторинг/изменение/фиксация значений переменных, точки останова, контроль потока выполнения, горячее обновление кода, графическая трассировка в реальном времени и другие отладочные инструменты.

CODESYS версии V3 построен на базе так называемой платформы автоматизации: CODESYS Automation Platform. Она позволяет изготовителям оборудования развивать комплекс путём подключения собственных плагинов.

Расширенная профессиональная версия среды разработки носит название CODESYS Professional Developer Edition. Она включает поддержу UML-диаграмм классов и состояний, подключение системы контроля версий Subversion, статический анализатор и профилировщик кода. Распространяется по лицензии.

Инструмент CODESYS Application Composer позволяет перейти от программирования практических приложений к их быстрому составлению. Пользователь составляет собственную базу объектов, соответствующих определенным приборам, механическим узлам машины и т. п. Каждый объект включает программную реализацию и визуальное представление. Законченное приложение составляется из необходимых объектов, конфигурируется и автоматически генерируется программа на языках МЭК 61131-3.

CODESYS Automation Server - это облачная платформа автоматизации для контроллеров с CODESYS. Обеспечивает: удаленный мониторинг данных ПЛК, контроль исправности ПЛК, обновление ПО ПЛК по расписанию, резервное копирование проектов и параметров, контроль версий, удаленное формирование нарядов для обслуживания на местах.

2.1.2 Средства разработки приложений

Среди профессиональных IT-программистов распространена практика использования специализированных инструментов, совершенствующих процесс разработки. Теперь и ПЛК-программисты имеют такую возможность. Профессиональные интегрированные инструменты ускоряют работу, повышают быстродействие и качество кода.

CODESYS UML Ї визуальная разработка приложений UML обеспечивает визуальный подход к процессу разработки. Вы получаете визуальный контроль над вашим проектом, его функциональностью, обменом данными и над всеми используемыми интерфейсами. Приложение становится понятным не только программисту, но и инженеру-технологу

В CODESYS поддержаны:

Диаграмма классов Ї отображение и разработка ООП приложений в графической форме с двунаправленной модификацией кода

Диаграмма состояний Ї дополнительный язык графического программирования с автоматической генерацией кода

CODESYS SVN Ї организация работы с проектом CODESYS SVN Ї это интегрированная в среду разработки система управления версиями Apache Subversion (SVN). Каждый член вашей команды разработчиков имеет доступ к проекту и возможность редактирования частей, за которые он отвечает. Проект хранится и администрируется централизованно.

Особенности:

- Все операции встроены в систему разработки и доступны непосредственно в редакторах CODESYS

- Сохранение истории версий и многопользовательский доступ

- Непосредственное отображение статусов объектов

- Встроенный функционал сравнения для всех МЭК-редакторов

- Слияние параллельных модификаций одного объекта

CODESYS Static Analysis Ї обнаружение потенциальных проблем Компилятор CODESYS выявляет только ошибки синтаксиса программы, делающие ее работу принципиально невозможной. Статический анализатор обнаруживает «тонкие места», способные вызвать сбой при специфических обстоятельствах, обеспечивает единство стиля и «читабельность» кода. Все это упрощает сопровождение и минимизирует риск аварии на объекте по вине вашей программы.

Особенности:

- Десятки готовых экспертных правил с возможностью настройки CODESYS

- Автоматический контроль правил кодирования и наименования переменных

- Создание собственных наборов правил

CODESYS Profiler Ї оптимизация быстродействия CODESYS Profiler измеряет время выполнения всех компонентов вашей программы. На основе этих данных, вы можете выявить неудачно реализованные компоненты, оптимизировать их и значительно увеличить производительность прикладного приложения.

Особенности:

- Контроль времени всего кода и выделенных фрагментов

- Ясное отображение измерений в дереве объектов

- Запуск и останов контроля в произвольное время

CODESYS Profiler Ї оптимизация быстродействия CODESYS Profiler измеряет время выполнения всех компонентов вашей программы. На основе этих данных, вы можете выявить неудачно реализованные компоненты, оптимизировать их и значительно увеличить производительность прикладного приложения.

Особенности:

- Контроль времени всего кода и выделенных фрагментов

- Ясное отображение измерений в дереве объектов

- Запуск и останов контроля в произвольное время

2.1.3 Библиотеки драйверов, алгоритмов, графических объектов, мультимедиа и шаблонов документов

В состав CoDeSys входит большое количество библиотек ресурсов (только профессиональная линия), готовых к использованию в прикладных проектах. Среди них:

- бесплатные драйверы к контроллерам и платам ввода/вывода;

-графическе изображения технологических объектов и процессов;

-анимированные объекты;

- алгоритмы обработки данных и управления;

- комплексные технологические объекты.

Ресурсные библиотеки CoDeSys повышают производительность труда разработчиков. Впервые в CoDeSys библиотеки объединяются в комплексные объекты, включающие в себя:

- Графические изображения;

- Управляющие программы;

- Отчетные документы;

- SQL-запросы к базам данных;

- Драйверы УСО.

2.2 Выбор технических средств для работы с ППО CodeSys

Разработанный комплекс лабораторных работ предназначен для ПО CoDeSys и выполняется на ПК.

В зависимости от системных требований не на каждом ПК возможна установка и работа ППО CoDeSys, т.к. во время выполнения разработанного комплекса лабораторных работ используются конкретные интегрированные среды, которые требуют определенных системных требований.

Минимально рекомендуемые системные требования для установки ПО CoDeSys таковы:

- Операционная система - Windows XP, Windows 7 (Service Pack 1 или выше) / 8 / 10 (32/64 Bit);

- процессор - Intel Celeron 466 МГц или лучше;

- ОЗУ -- 128 MB или больше;

- пространство на жестком диске - 300 MB;

- разрешение экрана - 1280x1024;

- CD, мышь, порт USB.

Комплекс лабораторных работ разрабатывался на ПК с данными техническими характеристиками:

- Операционная система Microsoft Windows 10 Professional.

- процессор Intel Core i3-6100 CPU 3.70GHz

- ОЗУ -- 12 GB;

- Жесткий диск -- 1 TB;

- ЖКИ-монитор с разрешением 1920x1080;

- CD-дисковод, клавиатура, мышь;

Чтобы понять, соответствуют ли технические характеристики ПК в лаборатории, необходимо определить, удовлетворяют ли данные ПК минимальным системным требованиям.

Технические характеристики лабораторного ПК:

- Операционная система Microsoft Windows ХР SP3;

- процессор Intel Pentium Dual-Core 2 GHz;

- ОЗУ -- 1 GB;

- Жесткий диск -- 300 GB;

- ЖКИ-монитор с разрешением 1280x1024;

- CD-дисковод, клавиатура, мышь.

В следствие этого, можно сделать вывод, что данные лабораторные ПК удовлетворяют минимально рекомендуемым системным требованиям для установки ПО CoDeSys.

2.3 Установка CodeSys на ПК

Тех.характеристики, сравнение ноута и ПК из лабораторий АКВТ

Для установки CoDeSys на ПК следует перейти на официальный сайт ОВЕН (https://owen.ru/product/codesys_v2) и выбрать нужную нам конфигурацию и нажать кнопку Скачать, после чего начнется загрузка архива. Программа является абсолютно бесплатной и скачать с официального сайта ее может каждый желающий.

По окончанию загрузки архива извлечь файлы в нужную папку ПК.

Среди извлеченных файлов запустить «Exe» файл, который запустит установщик программы. В данном установщике следуя инструкциям и указывая нужный путь с выбором папки, где будут системные файлы программы, завершить установку ППО CoDeSys.

2.4 Разработка лабораторных работ

В связи с тем, что в образовательном учреждении «АКВТ» отсутствует практикум по изучению ПО CoDeSys, необходимо разработку комплекса лабораторных работ начать с ознакомительной части данного ПО.

В лабораторной работе №1 студенты ведут ознакомление с работой компьютерной программы CoDeSys по изучению операторского интерфейса создания программ и объектов визуализации.

В лабораторной работе №2 осуществляется настройка целевой платформы с изучением установки необходимой конфигурации в ППО CoDeSys.

Лабораторная работа №3 подразумевает под собой создание и изучение логический функций, обозначений функций и аргументов с их привязкой.

В Лабораторной работе №4 обущающийся создает и изучает работу триггеров, таймеров и счетчиков.

В заключительной лабораторной работе №5 обущающийся должен написать программу для работы освещения по ТЗ, с последующей визуализацией процессаю

Данный комплекс составлен таким образом, что выполнение каждой последующей лабораторной работы невозможна без прохождения и закрепления информации из предыдущей.

2.5 Разработка документации

В ходе проведения анализов и изучения возможностей ППО CoDeSys был разработан комплекс лабораторных работ, выполняемых в данной программе. Тематика работ представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Список лабораторных работ

Наименование лабораторных работ	Время выполнения работы, часы
1	2
Лабораторная работа «Создание проекта и изучения интерфейсов главного экрана и визуализации»	2
Лабораторная работа «Создание и привязка элементов программного управления технологическими параметрами»	2
Лабораторная работа «Создание и привязка аргументов. Работа с логическими функциями»	2
Лабораторная работа «Изучение и работа с триггерами, счетчиками и таймерами»	4
Лабораторная работа «Моделирование процессов»	4

Рассматриваемое учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся на специальности 15.02.14 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)».

В настоящем пособии содержатся методические рекомендации по выполнению лабораторных работ в соответствии с Государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования. К каждой лабораторной работе предлагается необходимый обобщенный теоретический и справочный материал, излагаются методики технических расчетов. Теоретический материал, представленный в пособии, сопровождается таблицами, схемами, рисунками, которые выполнены в соответствии с требованиями ЕСКД, ЕСТД.

Использование данного пособия поможет студентам подготовиться и качественно выполнить лабораторные работы, эффективно организовать самостоятельную работу студентов.

Материал, рассмотренный в данном пособии, способствует профессиональному становлению специалистов в области автоматизации технологических процессов. Пособие может быть использовано для составления дипломных проектов, как средних специальных, так и высших учебных заведений.

Данное учебно-методическое пособие соответствует предъявляемым требованиям к учебным изданиям такого вида. Оно может быть рекомендовано к использованию и по другим дисциплинам, таким как «Телекоммуникационные системы» и «Системы автоматизированного проектирования».

Данное учебное пособие подходит для освоения студентами средних специальных учебных заведений, учебные планы которых содержат дисциплину «Автоматизация технологических процессов».



3. Экспериментальная часть

Разработанный комплекс лабораторных работ предназначен для ППО CoDeSys и выполняется на ПК.

В зависимости от системных требований не на каждом ПК возможна установка и работа ППО CoDeSys, т.к. во время выполнения разработанного комплекса лабораторных работ используются конкретные интегрированные среды, которые требуют определенных системных требований.

Минимально рекомендуемые системные требования для установки ПО CoDeSys таковы:

- Операционная система - Windows XP, Windows 7 (Service Pack 1 или выше) / 8 / 10 (32/64 Bit);

- процессор - Intel Celeron 466 МГц или лучше;

- ОЗУ -- 128 MB или больше;

- пространство на жестком диске - 300 MB;

- разрешение экрана - 1280x1024;

- CD, мышь, порт USB.

Комплекс лабораторных работ разрабатывался на ПК с данными техническими характеристиками:

- Операционная система Microsoft Windows 10 Professional.

- процессор Intel Core i3-6100 CPU 3.70GHz

- ОЗУ -- 12 GB;

- Жесткий диск -- 1 TB;

- ЖКИ-монитор с разрешением 1920x1080;

- CD-дисковод, клавиатура, мышь;

Чтобы понять, соответствуют ли технические характеристики ПК в лаборатории, необходимо определить, удовлетворяют ли данные ПК минимальным системным требованиям.

Технические характеристики лабораторного ПК:

- Операционная система Microsoft Windows ХР SP3;

- процессор Intel Pentium Dual-Core 2 GHz;

- ОЗУ -- 1 GB;

- Жесткий диск -- 300 GB;

- ЖКИ-монитор с разрешением 1280x1024;

- CD-дисковод, клавиатура, мышь.

В следствие этого, можно сделать вывод, что данные лабораторные ПК удовлетворяют минимально рекомендуемым системным требованиям для установки ПО CoDeSys.

В следствие этого, можно сделать вывод, что данные лабораторные ПК удовлетворяют минимально рекомендуемым системным требованиям для установки ППО CoDeSys.

Произведена установку ППО CoDeSys на одном из лабораторных ПК и провел на нем комплекс лабораторных работ поэтапно.

Комплекс был успешно пройден. На полное выполнение разработанного комплекса лабораторных работ понадобилось 14 академических часов. Данный комплекс прост в изучении и предоставляет базовые знания о принципах построения интегрированных систем управления производством. Так как технические характеристики лабораторных ПК идентичны, то можно сделать вывод, что данная разработка подходит для внедрения в учебную программу для студентов, обучающихся на специальности 15.02.14 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)».



4. Охрана труда и экологичность проектных решений

4.1 Требования охраны труда перед началом работы

Перед началом работы необходимо:

4.1.1 Осмотреть рабочее место, убрать с оборудования посторонние предметы, проверить правильность подключения оборудования к электросети.

4.1.2 Убедиться в том, что металлические корпуса оборудования заземлены (занулены). Запрещается использовать в качестве контура заземления водопроводные, отопительные и другие трубы, радиаторы и т.п.

4.1.3 Проверить целостность изоляции токоведущих частей оборудования.

4.1.4 Удостовериться, что ПЭВМ и ПК расположены на расстоянии не менее 1,5 м от приборов отопления и исключено попадание прямых солнечных лучей, расстояние от копировально-множительного аппарата до стены (колонны) составляет на менее 0,6 м, а со стороны зоны обслуживания - не менее 1 м.

4.1.5 Отрегулировать освещенность на рабочем месте, убедиться в отсутствии отражений (бликов) на экране и клавиатуре.

4.1.6 Протереть специальной салфеткой поверхность экрана и защитного фильтра.

4.1.7 Убедиться в наличии специального коврика для устройства «мышь».

4.1.8 Проверить правильность установки стола, кресла, положения оборудования, угла наклона экрана; при необходимости отрегулировать положение кресла так, чтобы исключить неудобные позы и длительное напряжение тела.

4.1.9 При размещении нескольких рабочих столов с ПЭВМ и ПК в одном помещении убедиться, что расстояние между тыльной стороной одного видеомонитора и экраном другого составляет не менее 2 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов не менее 1,2 м.

4.1.10Убедиться, что расстояние от видеомонитора до глаз составляет не более 600-700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно- цифровых знаков и символов на экране ПК.

4.1.11 При обнаружении какой-либо неисправности необходимо сообщить о выявленных недостатках своему непосредственному руководителю. До устранения неисправностей к работе не приступать.

4.2 Требования охраны труда во время работы

4.2.1 Обеспечить правильность включения оборудования:

- включить блок питания;

- включить периферийные устройства (принтер, монитор, сканер и др.);

- включить системный блок (процессор).

4.2.2 Выполнять только ту работу, которая была поручена, содержать в порядке свое рабочее место в течение всего рабочего дня.

4.2.3 Держать открытыми все вентиляционные отверстия устройств.

4.2.4 Корректно закрывать все активные задачи при необходимости прекращения работы на ПЭВМ и ПК на относительно короткое время.

4.2.5 Использовать предусмотренные регламентированные перерывы для отдыха, делать специальную гимнастику (см. приложение к инструкции).

4.2.6 Для снятия зарядов статического электричества рекомендуется периодически прикасаться к заземленным корпусам оборудования или регулярно (3-5 раз в смену) смачивать ладони.

4.2.7 При повышенном уровне пульсации светового потока необходимо прекратить работу и сообщить непосредственному руководителю.

4.2.8 При выполнении работы необходимо следить за правильной позой: не сутулиться, не прогибать позвоночник в нижней его части назад, не сидеть, положив ногу на ногу, не скрещивать ступни, стараться сохранять прямые углы в локтевых, тазобедренных, коленных и голеностопных суставах.

4.2.9 Для предотвращения усталости глаз необходимо время от времени смотреть вдаль, моргать каждые 3-5 секунд.

4.2.10 При большом объеме работы не работать на клавиатуре непрерывно более 30 минут.

4.2.11 При выполнении порученной работы необходимо соблюдать последовательность включения и выключения оборудования, соблюдать регламентированные перерывы для отдыха и профилактики утомления зрения: через 2 часа после начала смены и через 1,5-2 часа после обеденного перерыва по 15 минут каждый или по 10 минут через каждый час непрерывной работы.

4.2.12 Регулярно проводить влажную уборку и проветривать помещение (через каждый час работы) при работе на ПЭВМ и ПК, с множительно-копировальной техникой.

4.2.13 Во время работы на ПЭВМ и ПК, множительной технике работникам запрещается:

- отключать, отсоединять заземляющие и экранирующие устройства;

- касаться одновременно экрана монитора и клавиатуры;

- прикасаться к задней панели системного блока при включенном питании;

- переключать разъемы интерфейсных кабелей периферийных устройств при включенном питании;

- загромождать верхние панели устройств бумагами и посторонними предметами;

- производить отключение и включение питания оборудования без необходимости;

- допускать попадание влаги на поверхности монитора, процессора, клавиатуры, принтера и других устройств;

- включать сильно охлажденное (например, принесенное с улицы в зимнее время) оборудование;

- включать ПК со снятыми кожухами системного блока, монитора, принтера и др.;

- применять нестандартные предохранители, сетевые и сигнальные кабели;

- самостоятельно вскрывать и ремонтировать оборудование;

- оставлять ПК без присмотра на длительное время.

4.3 Требования охраны труда в аварийных ситуациях

4.3.1 При любом случае аварийной ситуации немедленно сообщить о случившемся в оперативно-диспетчерскую службу или администрации предприятия.

4.3.2 Отключить питание ПК при обнаружении обрыва провода питания, неисправности заземления и других повреждений электрооборудования, задымления, загорания или появления сильного постороннего запаха в помещении.

4.3.3 Покинуть рабочее место и обратиться к врачу в случае появления рези в глазах, резкого ухудшения видимости (невозможности сфокусировать взгляд или навести его на резкости), появления боли в пальцах и кистях рук, усилении сердцебиения.

4.4 Требования охраны труда по окончании работы

4.4.1 Выключить оборудование в следующей последовательности:

- закрыть все активные задачи;

- выполнить парковку считывающей головки жесткого диска (если не предусмотрена автоматическая парковка головки);

- убедиться, что в дисководе нет дискет, в CD-room отсутствуют диски, внешние носители информации (флеш-накопители) отключены и отсоединены;

- отключить питание системного блока (процессора);

- отключить питание всех периферийных устройств;

- отключить общее питание ПК.

4.4.2 Привести свое рабочее место в порядок, очистить внешние поверхности ПК.

мягкой х/б тканью, слегка смоченной раствором нейтрального моющего средства (хозяйственного мыла, шампуня и т.п.). Недопустимо применять органические растворители (ацетон, бензин, спирт и т.п.).

4.4.3 Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом.



Заключение

В результате проделанной работы был разработан комплекс лабораторных работ по изучению основных принципов разработки и управления АСУ ТП в системе «CoDeSys». По разработанному комплексу лабораторных работ, студент получит новые знания по данному ПGО CoDeSys в области создания операторских сред, создании библиотеки элементов, создании дисплейных окон, имитации элементарных технологических процессов, создании мониторинговых систем, управляющих систем, основах программирования.

Данный комплекс предназначен для повышения эффективности обучения студентов, а именно для улучшения качества и производительности обучения.

Также может быть использован в учебном процессе при проведении лабораторно-практических занятий, для самостоятельной работы студентов при подготовке к занятиям, а также в качестве дополнительного материала.

Разработанный комплекс лабораторных работ не является окончательным и закрытым, его всегда можно расширить и модифицировать. Также может быть полезным специалистам, работающим в области автоматизации и оптимизации управления технологическими процессами в промышленном производстве.



Список используемой литературы

1. https://owen.ru/

2. ГОСТ 2.106-96 Единая система конструкторской документации (ЕСКД)

3. www.pandia.ru

4. www.adastra.ru

5. www.asutp.ru

6. www.bourabai.ru

7. www.elibrary.ru

8. www.autoworks.com.ua

9. www.mc-plc.ru

10. СПК Настройка обмена по Modbus 2018

11. И.В. Петров «Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования»

Размещено на Allbest.ru

...