Реализация управления и индикации параметров лабораторного стенда "Автоматизированная насосная станция" с помощью сенсорной панели СП307

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оренбургский государственный университет, Оренбург

Реализация управления и индикации параметров лабораторного стенда «Автоматизированная насосная станция» с помощью сенсорной панели СП307

Безгин А.С., канд. техн. наук,

Греков Э.Л., канд. техн. наук, доцент,

Коробов В.О.

Для наглядного отображения значений параметров и оперативного управления, а также ведения архива событий системы управления лабораторным стендом «Автоматизированная насосная станция» [1] была выбрана сенсорная панель СП307-Р (СП), отечественного производителя «ОВЕН».

Конфигурирование СП3ХХ осуществляется в среде «Конфигуратор СП300» [2].

Визуально, программное обеспечение сенсорной панели состоит из четырех видовых экранов:

1) выбор режима;

2) автоматический режим управления;

3) ручной режим управления;

4) настройка даты и времени.

На первом экране (рисунок1) изображены 2 кнопки (переход на экран): автоматический режим управления и ручной режим управления. При нажатии на кнопку с объявленным названием происходит переход на интересующий нас экран. В правом углу экрана расположены время и дата, для реализации настройки необходимо нажать на область, в которой расположены время и дата.

Рисунок 1 - Сенсорная панель “Экран выбора режима”

На экране автоматического режима управления (рисунок 2) расположены: панель управления и панель индикации.

На панели управления расположены: табло ввода данных, предназначенное для задания давления в системе; кнопка пуска насоса 1 и 2, а также кнопка смены режима управления.

Рисунок 2 - Сенсорная панель “Экран автоматического режима управления”

Для управления пуском насосов 1 и 2 необходимо добавить функциональную кнопку и присвоить кнопке значение “1148” а для управления остановом насосов 1 и 2 необходимо добавить функциональную кнопку и присвоить кнопке значение “0” (согласно таблице.3.5 [2]). При нажатии на кнопку заданное значение посылается в регистры частотных преобразователей, которые отвечают за пуск насосов. Экран параметров функциональной кнопок пуска и останова насоса 1 и 2 представлены на рисунке 3.

Для задания давления в системе необходимо добавить табло ввода данных, и выбрать регистр PSW - тип вводимого значения Word. Экран параметров табло для ввода задания по давлению, представлен на рисунке 4 а

На панели индикации расположены 8 дисплеев отображающие: частоту ПЧВ1, частоту ПЧВ2, ток насоса 1, ток насоса 2, давление датчика 1, давление датчика 2, давление датчика 3, уровень датчика 4.

Для отображения вышеперечисленных параметров, необходимо для каждого создать цифровой дисплей и настроить по приведенному примеру на рисунке 4б.

На экране ручного режима управления расположены 8 дисплеев отображающие: частоту ПЧВ1, частоту ПЧВ2, ток насоса 1, ток насоса 2, давление датчика 1, давление датчика 2, давление датчика 3, уровень датчика 4, а также кнопка для смены режима управления. Для отображения вышеперечисленных параметров, необходимо скопировать и вставить дисплеи, созданные в предыдущем экране.

Экран ручного режима управления представлен на рисунке 5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - Параметры функциональной кнопок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 - Экран параметров табло

Рисунок 5 - Экран ручного режима управления

Программное обеспечение для системы управления реализовано в среде CODESYS на языке функциональных блоковых диаграмм (FBD).

Функциональный блок (рисунок 6) реализует закон ПИД регулирования,

где Y_OFFSET - стационарное значение, KP - коэффициент передачи, TN - постоянная интегрирования, TV - постоянная дифференцирования (ms), e(t) - сигнал ошибки (SET_POINT-ACTUAL).

На вход ACTUAL посылаются показания датчика P3. На вход SET_POINTпосылается задание давления, необходимое в технологическом процессе.

На выходе мы имеем значение (0 - 10) в формате REAL, которое распределяется на два ПЧВ. Когда значение на выходе, умноженное на 3270, меньше числа 16350, то работает один насос, а когда больше числа 16350, то в работу вступает резервный второй насос.

Блок (см. рисунок 7 а), вычитается значение 16350 из значения “Y1””. После значение “N2” переводится в формат WORD и посылается в регистры задания частоты второго ПЧВ.

В блоке (см. рисунок 7 б), осуществляется посылка команды в регистры ПЧВ1 и ПЧВ2. В переменную “cwinput”, для команды “пуск” посылается значение “1148”, а для команды “стоп” посылается значение “0”. При посылке команды “стоп” происходит сброс регулятора, для корректной работы системы при последующем включении.

В переменную “winput” записывается значение заданного значения (давления), после переводится в формат REAL, и посылается на ПИД регулятор

Данный блок используется для контроля значений, выдаваемые датчиками давления и уровня, для корректной работы системы (для исключения отрицательных значений; см. рисунок 8а. Блок (см. рисунок 8б) осуществляет пересылку показаний датчиков давления и уровня в сенсорную панель

лабораторный стенд автоматизированный насосный

Рисунок 6 - Функциональный блок, реализующий закон ПИД регулирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 7 - Блоки программы

Блок (рисунок 9а) осуществляет передачу значений: частота на выходе ПЧВ1 и ПЧВ2, токи двигателей насоса1 и насоса2 записываемые в индикаторы СМИ2.

Блок (рисунок 9б) включает в себя сравнение значений датчика давления Р3 и значение заданного давления, когда значение Р3 больше заданного значения, то загорается индикатор P3max, сигнализирующий о превышении заданного давления.

Блок (рисунок 9в) осуществляет посылку сигнала с кнопки SB3, через модуль ввода, после сигнал посылается на ПЛК, далее поступает на модуль вывода и в итоге срабатывает электромагнитный клапан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8 - Блоки контроля значений, выдаваемых датчиками давления и уровня и пересылки показаний датчиков в сенсорную панель

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 9 - Блоки для осуществления работы индикаторов

Данный блок осуществляет посылку параметров из ПЧВ в сенсорную панель, таких как: частота на выходе ПЧВ1 и ПЧВ2, а также токи двигателей насоса 1 и насоса 2 (см. рисунок 10).

Рисунок 10 - Параметры ПЧВ для записи в сенсорную панель

Список литературы

1) Лабораторный стенд "Автоматизированная насосная станция" [Электронный ресурс] / Бессонов В. Г., Безгин А. С., Жумабаева Р. А. // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всерос. науч.-метод. конф., 31 янв.-2 февр. 2018 г., Оренбург / М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. образования "Оренбург. гос. ун-т". - Электрон. дан. - Оренбург: ОГУ,2018. -. - С. 2881-2885.. - 5 с.

2) Технические характеристики панели оператора СП300. - Режим доступа: http://www.owen.ru/catalog/sensornie_paneli_operatora_oven_sp3xx. - 20.05.18

Размещено на Allbest.ru