Politechnika Białostocka

Transkrypt

1 Politechnika Białostocka Wydział Mechaniczny Instrukcja do zajęć projektowych Temat projektu: System sterowania PLC w sieci przemysłowej PROFINET IO Numer projektu: 1 Zajęcia projektowe z przedmiotu: Przemysłowe Sieci Komputerowe Kod: Opracował: dr inż. Arkadiusz Mystkowski 2010 (aktualizacja ) 1 z 5

2 Zakres i cel wykonania projektu: Projekt składa się z dwóch głównych części. Cześć pierwsza (merytoryczna) stanowi sprawozdanie z zadań i ćwiczeń wykonywanych w pracowni sieci przemysłowych. Część druga (techniczna) dotyczy wykonania projektu przykładowej aplikacji przemysłowej i dokumentacji technicznej rozproszonego systemu sterowania PLC z wykorzystaniem standardu PROFINET IO do komunikacji z urządzeniami peryferyjnymi. Przy czym dokumentacja powinna być zgodna z obowiązującymi normami stosowanymi w przemyśle. Celem projektu (część merytoryczna) jest nabycie wiedzy i umiejętności praktycznych dotyczących projektowania, konfigurowania i parametryzowania sieci PROFINET IO. Dodatkowo projekt obejmuje diagnostykę, programowanie wymiany danych w sieci PROFIENT IO w trybach IRT i RT oraz nasłuch i interpretację pakietów sieci. Kolejnym, nadrzędnym celem projektu (cześć techniczna) jest umiejętność przygotowywania przemysłowej, kompletnej dokumentacji techniczno-rozruchowej układu sterowania pracującego w sieci przemysłowej opartej o sterowniki PLC i urządzenia peryferyjne. Dokumentacja techniczna (np. część elektryczna) powinna być wykonana w środowisku EPLAN. Zagadnienia merytoryczne obejmujące pierwszą cześć projektu: Projekt powinien zawierać następujące kluczowe zagadnienia, wykonane w oparciu o sprzęt dostępny w laboratorium sieci przemysłowych: konfiguracja i parametryzacja sieci PROFINET IO, o konfiguracja połączenia stacji PC z systemem sterowania, o przyporządkowanie adresów IP oraz nadawanie nazw stacjom, o konfigurowanie sieci, o ustawianie cyklu wymiany danych i cyklu odświeżania informacji przez urządzenia w sieci, o konfiguracja parametrów urządzeń IO, konfiguracja trybu IRT sieci PROFINET IO oraz topologia sieci, o synchronizacja IO-Controller, o synchronizacja IO-Devices, o ustawienie trybu IRT high flexibilty, o ustawienie zegara nadawania dla trybu pracy IRT, o wykonanie topologii sieci, konfiguracja szybkiego restartu stacji IO-Device w sieci PROFINET IO, o ustawienie autonegocjacji, o używanie funkcji 'Prioritized startup', o połączenie skrosowane pomiędzy portami stacji A i stacji B, programowanie cyklicznej wymiany danych procesowych w sieci PROFINET IO: o używanie funkcji FC11 i FC12, o używanie tablic danych DB, o używanie tablic symboli zmiennych, o wysyłanie i odbieranie bajtu zegara CPU do/z urządzeń IO-Devices, o wysyłanie i odbieranie zaprogramowanego sygnału PWM o różnych czasach wypełnienia do/z urządzeń IO-Devices, wykonywanie diagnostyki sieci PROFINET IO: o diagnostyka z użyciem funkcji FB54, o diagnostyka Online w HW Config, o odczyt bufora danych diagnostycznych poprzez protokół http, nasłuch pakietów sieci PROFINET IO poprzez Wireshark: o działanie protokołu ARP, o używanie filtrów, o używanie port mirroring w urządzeniu switch, funkcje IT stacji typu IO-Controller: 2 z 5

3 o konfiguracja praw dostępu użytkownika, o konfiguracja połączenia FTP, o obsługa WEB, o projektowanie pliku html. Zagadnienia techniczne obejmujące drugą cześć projektu: Projekt w tej części jest opracowaniem na wzór dokumentacji przemysłowych. Projekt może stanowić dokumentację techniczną zaproponowanego nowego układu sterowania lub modernizację istniejącego układu sterowania. Projekt powinien zawierać: założenia projektowe (uproszczenia, ustalenia, dokumentacja urządzeń, rozporządzenia), wykaz skrótów, wykaz dokumentacji związanej z projektem (istniejące opracowania jeżeli istnieją), zakres projektu (wykaz zadań jakie projekt obejmuje), opis techniczny (opis działania i budowy obiektu sterowania, opis działania układów i obwodów zasilania oraz sterowania (z wyszczególnieniem nazw, symboli, oznaczeń i parametrów urządzeń), obwody pomocnicze, tryby pracy urządzeń, opis trybów sterowań: ręczne, automatyczne, itd.), wykaz norm i dyrektyw, spis załączników, spis materiałów, dokumentacja funkcjonalna, zestawienia tabelaryczne nowych lub zmienianych wejść/wyjść cyfrowych lub analogowych, np. urządzenia Opis Typ (kod KKS) * wejścia/wyjścia szafy sterowniczej, nazwa listwy zaciskowej * KKS (de. Kraftwerk Kennzeichen System), baza symboli: zestawienie układów napędowych, np. Zakres pinów na listwie zaciskowej Komentarz urządzenia (kod KKS) Opis przeznaczenia napędu rozdzielni zasilającej szafy sterowniczej stycznika Zabezpieczenie silnikowe Zabezpieczenie układu sterowniczego In silnika [A] Zakres wyzwalacza [A] Nastawa zabezpieczenia [A] silnika cos(f) Moc [KW] tablica zmiennych (album nastaw), np. kod (KKS) Opis Adres (oznaczenie na schemacie) Nastawa Jednostki Typ Producent Nr katalogowy Ilość Komentarz/uwagi spis rysunków technicznych (numer strony i opis strony), rysunki i schematy techniczne: o listwy zaciskowe, o szafy systemowe, o schematy generowania/wyzwalania sygnałów, o automatyka urządzeń (schematy połączeń sygnałów wejściowych z programem sterującym FBD (ang. Function Block Diagram) i z urządzeniami wykonawczymi) wraz z opisem sygnałów i symbolami, o rozmieszczenie elementów i urządzeń w szafach sterowniczych z widokiem elewacji szafy, o schematy obwodów elektrycznych 230V/400V w rozdzielnicach w tym zabezpieczeń z oznaczeniami elementów sterujących, linii zasilających, bezpieczników, wyłączników (nadprądowych, różnicowoprądowych, termicznych, przeciążeniowych), urządzeń wykonawczych, okablowania oraz symboli sygnałów, 3 z 5

4 o schematy rozdziału zasilania obwodów elektrycznych 24V/12V w szafach sterowniczych z oznaczeniami linii zasilających, wyłączników, transformatorów, oznaczenia zasilania wejść/wyjść (typu: AI, AO, DI, DO) oraz schematów listew zasilania na urządzeniach typu sterowniki PLC, moduły rozszerzeń, itd., o schematy wyboru trybu sterowania oraz sygnalizacji stanów awaryjnych z oznaczeniami elementów sterujących (przełączników wraz z podaniem sposobu jego uruchamiania: ręka, auto), linii i sygnałów, o schematy połączeń sygnałów z wejść/wyjść (typu: AI, DI / AO, DO) z/do urządzeniami/urządzeń sterujących/wykonawczych, wraz z oznaczeniami sygnałów (symbole zmiennych), oznaczeniem numeru i rodzaju wejścia/wyjścia oraz numerami przekaźników, cewek elektromagnetycznych i lampek sygnalizacyjnych, o schematy elektryczne obwodów sterowniczych z oznaczeniem przycisków, przełączników, linii zasilających oraz numerami przekaźników, cewek elektromagnetycznych i lampek sygnalizacyjnych, o schematy zasilania urządzeń pomiarowych wraz z oznaczeniami elementów i linii oraz informacją o miejscu zainstalowania czujnika, wielkości mierzonej, zakresie pomiarowym, miejscu dystrybuowania sygnału (numer szafy sterującej i oznaczenie zacisku) oraz miejscu zasilania czujnika (numer rozdzielni i oznaczenie zacisku), o schematy modułów we/wy (alokacja we/wy sterowników i peryferiów w szafach sterowniczych) z podaniem numeru we/wy, symbolu i jego opisu. Sposób wykonania projektu: Wytyczne ogólne: projekt jest wykonywany indywidualnie przez studentów pracujących w grupach 2-3 osobowych (jeden projekt na grupę), z których każda grupa dysponuje inną konfiguracją sprzętową stanowiska sieci przemysłowej, konfiguracja urządzeń w projekcie powinna całkowicie odpowiadać konfiguracji hardware stanowiska przypisanego danej grupie, numery MAC wykorzystanych urządzeń należy podać w projekcie, projekt w części pierwszej powinien zawierać wszystkie zadania wyszczególnione w punkcie z zagadnieniami merytorycznymi, projekt w części drugiej powinien zawierać wszystkie zadania wyszczególnione w punkcie z zagadnieniami technicznymi, projekt powinien zawierać nazwiska autorów, nazwisko prowadzącego, spis treści, spis tabel i rysunków, projekt powinien być napisany starannie (bez błędów w tekście), wydrukowany i zbindowany z uwzględnieniem czcionki Times New Roman pt.12, format dokumentu A4. Proponowany układ pierwszej i drugiej części projektu: Część opisowa wstęp, charakterystyka i dane techniczne użytych urządzeń. Konfiguracji sieci przemysłowej HW Config. 3. Programy sterowania PLC w języku STL. 4. Wizualizacja danych PLC podglądy zmiennych i programów. 5. Załączniki, dokumentacja EPLAN połączenia sygnałowe sieci z wszystkimi urządzeniami, schematy elektryczne wejść/wyjść wszystkich użytych urządzeń, schematy elektryczne zasilania PLC i urządzeń peryferyjnych, itd. Ocena projektu: Na ocenę projektu ma wpływ: przygotowanie praktyczne studenta wykonanie jednego z zadań projektu na stanowisku sieci PROFINET IO, indywidualność pracy oraz przygotowanie merytoryczne każdy student powinien zrecenzować/omówić swój projekt, 4 z 5

5 poprawne i kompletne wykonanie wszystkich zagadnień merytorycznych i technicznych, a w szczególności: poprawne opisy urządzeń, wejść/wyjść, połączeń, poprawnie dobrane urządzenia i elementy do aplikacji, prawidłowe schematy połączeń zasilających i sterujących, przetestowane programy sterujące PLC, właściwie dobrane sterowniki PLC i urządzenia peryferyjne. termin zaliczenia projektu. 5 z 5