INFORMATYCZNE SYSTEMY STEROWANIA

INFORMATYCZNE SYSTEMY STEROWANIA
INSTRUKCJA ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Ćwiczenie nr 4
Komunikacja w komputerowych systemach sterowania
Czas trwania: 3h
I. CHARAKTERYSTYKA ĆWICZENIA
Cel i zakres
Złożone systemy sterowania są najczęściej systemami rozproszonymi o
zhierarchizowanej wielopoziomowej strukturze. Najniższy poziom sterowania dotyczy
bezpośredniego zbierania sygnałów pomiarowych z czujników oraz generowania
sygnałów sterujących dla urządzeń wykonawczych. Najwyższy poziom związany jest z
wizualizacją systemu sterowania i przebiegu sterowania oraz z nadrzędnym sterowaniem
całą grupą urządzeń, a także z zarządzaniem danymi zbieranymi podczas działania
systemu. Na poziomie najniższym mogą być wykorzystywane sterowniki LOGO!, a na
najwyższym – komputery PC wyposażone w oprogramowanie SCADA. Sąsiednie
poziomy systemu sterowania są połączone za pośrednictwem linii komunikacyjnych sieci
przemysłowych, np. AS-i, Modbus, Profibus, Industrial Ethernet. W szczególności,
urządzenia LOGO! można łączyć ze sterownikiem S7 200 za pomocą interfejsu
komunikacyjnego sieci AS-i, natomiast sterownik S7 200 z komputerem PC - za pomocą
interfejsu komunikacyjnego sieci Modbus.
Najważniejsze c e l e ć w i c z e n i a są następujące:
1. Poznanie technicznych aspektów łączenia elementów rozproszonego
wielopoziomowego systemu sterowania z wykorzystaniem sieci przemysłowych.
2. Opanowanie umiejętności tworzenia programów sterowania współdziałających w
środowisku rozproszonym.
Z a k r e s ć w i c z e n i a jest ograniczony do:
1. Wykorzystania sterowników LOGO!, sterownika S7 200, komputera PC oraz
czujników i urządzeń wykonawczych z poprzednich ćwiczeń.
2. Wykorzystania oprogramowania LOGO! Soft Comfort i STEP 7 Micro dla systemu
operacyjnego MS Windows.
3. Wykorzystania interfejsów komunikacyjnych sieci przemysłowych AS-i oraz
Modbus.
Wymagane przygotowanie
1. Znajomość budowy sterowników LOGO!
2. Znajomość zasad programowania w języku STL, LAD lub FBD.
3. Znajomość budowy interfejsu komunikacyjnego AS-i i sposobu komunikacji w sieci
AS-i.
4. Znajomość budowy interfejsu komunikacyjnego Modbus i sposobu komunikacji w
sieci Modbus.
2
Literatura
1. Instrukcja obsługi sterownika logicznego LOGO!, oprac. Siemens, dostępna np. pod
adresem http://sklep.stesar.pl/media/dokumentacja/LOGO_DT_instr.pdf
2. LOGO! instrukcja obsługi (podręcznik programowania), oprac. Siemens, dostępna np.
pod adresem http://sklep.stesar.pl/media/Logo_man_pl.pdf
3. Sieć przemysłowa AS-Interface, instrukcja laboratoryjna dostępna w pliku pdf
3
II. ZADANIA LABORATORYJNE
Zakres
Zadania obejmują fizyczne połączenie urządzeń (tj. sterowników i makietek)
rozproszonego systemu sterowania, skonfigurowanie połączeń z wykorzystaniem
narzędzi dostępnych w pakietach LOGO! Soft Comfort i STEP 7 Micro oraz uruchomienie
programu sterowania z ćwiczenia 12 lub 13 z bieżącą wizualizacją przebiegu błędu
regulacji na ekranie komputera PC podłączonego do sterownika S7 200 (opcjonalnie).
Zadanie 1. Połączenie urządzeń rozproszonego systemu sterowania.
W trakcie realizacji zadania należy:
A. Podłączyć moduły AS-i slave do sterowników LOGO! oraz moduł AS-i master do
sterownika S7 200.
B. Połączyć moduły AS-i przewodami sygnałowymi.
C. Połączyć sterowniki LOGO! kablami USB z komputerami PC.
D. Połączyć sterownik S7 200 kablem USB z komputerem PC.
Zadanie 2. Skonfigurowanie oprogramowania.
Realizacja zadania polega na wykonaniu następujących czynności:
A. Uruchomieniu oprogramowania LOGO! Soft Comfort na komputerach PC
połączonych ze sterownikami LOGO! i wybraniu opcji komunikacji z
wykorzystaniem modułu AS-i.
B. . Uruchomieniu oprogramowania STEP 7 Micro na komputerze PC połączonym ze
sterownikiem S7 200 i uruchomieniu kreatora połączeń sieci AS-i, który umożliwi
wykrycie urządzeń z interfejsem AS-i i przypisanie im numerów.
Zadanie 3 (opcjonalne). Oprogramowanie komunikacji z wykorzystaniem protokołu
Modbus między S7 200 (stacja master) oraz komputerem PC (stacja
slave).
Można użyć oprogramowania InTouch oraz dostarczanych bibliotek procedur
komunikacyjnych dla protokołu Modbus.
Zadanie 4. Uruchomienie programu stabilizacji temperatury w systemie
rozproszonym.
Realizacja zadania polega na wykonaniu następujących czynności:
A. Opracowaniu koncepcji rozproszenia funkcji sterowania urządzeniami (grzałka,
wentylator) oraz funkcji pomiaru temperatury.
B. Opracowaniu programów sterowania dla sterowników LOGO! i sterownika S7 200
uwzględniających rozproszenie funkcji.
C. Połączeniu sterowników z makietką klimatyzatora.
D. Załadowaniu programów do sterowników, ich uruchomieniu i ocenie poprawności
działania systemu sterowania.
Wyniki
Działanie rozproszonego systemu sterowania oraz, opcjonalnie, wizualizację przebiegu
procesu sterowania należy zademonstrować prowadzącemu podczas zajęć.