MOŻLIWOŚCI STANOWISK OPARTYCH O STEROWNIKI PLC SIEMENS S7-1200

Podobne dokumenty
Politechnika Gdańska. Gdańsk, 2016

Opracował: Jan Front

ZAUTOMATYZUJ SIĘ. Automatyka Technika Napędowa Hydraulika Siłowa Pneumatyka

Wartość poszczególnych elementów w/w zestawu w cenach katalogowych: 1199 EUR / RABAT 66%

sterownik VCR v 1. 0

Załącznik nr 1 do specyfikacji istotnych warunków zamówienia

TERMINARZ SZKOLEŃ 2011

ZAUTOMATYZUJ SIĘ. Automatyka Technika Napędowa Hydraulika Siłowa Pneumatyka

CP1L. M i n i a t u r o w e s t e r o w n i k i m a s z y n. » Za a w a n s o w a n e f u n kc j e s t e rowa n i a r u c h e m

Szczegółowy opis laboratorium symulującego system produkcyjny

Podłączenia zasilania i sygnałów obiektowych z użyciem rozłącznych złącz zewnętrznych - suplement do instrukcji obsługi i montażu

Zadania do ćwiczeń laboratoryjnych Systemy rozproszone automatyki - laboratorium

P O L I T E C H N I K A Ł Ó D Z K A INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI ZAKŁAD ELEKTROWNI LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI W ELEKTROWNIACH

VIX AUTOMATION DLA EDUKACJI

Podstawa rozwiązań sterowania przemysłowego na komputerach PC. Software Controller. siemens.pl/software-controller

OSTER 2 Sterownik programowalny z wbudowanym modemem GPRS

Siemens Simatic S7-300 Informacje podstawowe o sterowniku programowalnym

Automatyka i metrologia

Załącznik nr 5. Opis przedmiotu zamówienia (Specyfikacja Techniczna)

Biomonitoring system kontroli jakości wody

PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY ZE ŚRODKÓW UNII EUROPEJSKIEJ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO OPIS PRZEDMIOTU. Sieci i sterowniki przemysłowe

PROGRAM DODATKOWEGO MODUŁU KSZTAŁCENIA ZAWODOWEGO PRAKTYCZNEGO DLA ZAWODU TECHNIK AUTOMATYK - STAŻ

Ćwiczenia z S S jako Profinet-IO Controller. FAQ Marzec 2012

Na terenie Polski firma Turck jest również wyłącznym przedstawicielem następujących firm:

SIWZ OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

STEROWNIKI i REGULATORY (TS1A )

SINAMICS G120 - KONFIGURACJA I URUCHOMIENIE Techniki napędowe

Kurs SINAMICS G120 Konfiguracja i uruchomienie. Spis treści. Dzień 1

Nowe sterowniki SZR 12/2016

Nowe stanowiska techniczno-dydaktyczne dla potrzeb edukacji mechatronicznej

Nadzór Linii Produkcyjnych. Jacek Pszczółka AiR

Automatyka przemysłowa na wybranych obiektach. mgr inż. Artur Jurneczko PROCOM SYSTEM S.A., ul. Stargardzka 8a, Wrocław

Systemy wbudowane. Paweł Pełczyński

PRODUCT INFORMATION INTERROLL CONVEYORCONTROL NOWY WYMIAR W BEZDOTYKOWEJ AKUMULACJI TOWARU (ZPA)

Zastosowanie oprogramowania Proficy (ifix, Historian oraz Plant Applications) w laboratoryjnym stanowisku monitoringu systemów produkcyjnych in-line

znak sprawy: RA-TL-Z 33/2015 Formularz Cenowy

Optyczny czujnik zbliżeniowy Zestawy przekaźników elektrycznych Przekaźniki zwykłe Przekaźniki czasowe...

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia: Zestaw do badania cyfrowych układów logicznych

NX70 PLC

DTR PICIO v Przeznaczenie. 2. Gabaryty. 3. Układ złącz

Opracowanie systemu sterowania wybranej linii technologicznej z uwzględnieniem zagadnień inżynierii oprogramowania

3.1 INFORMACJE OGÓLNE O UKŁADACH WEJŚĆ/WYJŚĆ ODDALONYCH SMARTMOD I/O

JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

RE92. Szach i mat. Dwukanałowy regulator do zastosowań przemysłowych.

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

AP3.8.4 Adapter portu LPT

Sterowniki Programowalne Sem. V, AiR

4/80. Przegląd systemu. Modułowe sterowniki PLC XC100/XC Moeller HPL /2008 F6 F7 F8 F9 F10 F11 +/- F12 F13 F14

Nowa strategia sterowania maszynami SERIA CJ1

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

Instrukcja obsługi AP3.8.4 Adapter portu LPT

MODUŁY I/O I KONWERTERY

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

ECTS - program studiów kierunku Automatyka i robotyka, Studia I stopnia, rok akademicki 2015/2016

E300 - Wielofunkcyjne zabezpieczenie silnikowe. Copyright 2013 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved.

1. Podstawowe wiadomości Możliwości sprzętowe Połączenia elektryczne Elementy funkcjonalne programów...

Nadzoruje pracę silników. I utrzymuje system w ruchu.

ZESTAWY PROMOCYJNE S7-1200

Dalsze informacje można znaleźć w Podręczniku Programowania Sterownika Logicznego 2 i w Podręczniku Instalacji AL.2-2DA.

Sterowanie, kontrola i komunikacja prosty easy

EPPL 1-1. KOMUNIKACJA - Interfejs komunikacyjny RS Sieciowa Karta Zarządzająca SNMP/HTTP

Załącznik Formularz cenowy na CZĘŚĆ I wyposażenie wraz z montażem i uruchomieniem pracowni automatyki i robotyki w Zespole Szkół Technicznych

Przekaźniki bezpieczeństwa SIRIUS 3SK

POLITECHNIKA GDAOSKA

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA

PRODUCT INFORMATION INTERROLL ROLLERDRIVE EC310 SYNONIM INTELIGENTNEJ LOGISTYKI

Programowanie sterowników PLC wprowadzenie

Moduł CNT020. Przeznaczenie. Oprogramowanie i użyteczne właściwości modułu

Ćwiczenie VI (wersja 17)

Prostota i wydajność: Nowa zdecentralizowana jednostka napędowa

Dodatkowe tematy prac dyplomowych magisterskich, realizacja semestr: letni 2018 kierunek AiR

IC200UDR002 ASTOR GE INTELLIGENT PLATFORMS - VERSAMAX NANO/MICRO

Falowniki serii 650G. Napędy AC Ogólnego Zastosowania 0.25 kw kw

SIMATIC S oraz TIA Portal

ALTIVAR PLUS. Schneider Electric

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia

PRODUKTY BEZPIECZEŃSTWA. Przegląd produktów ABB Jokab Safety

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia- Część I

AUTOMATYKA UJĘĆ GŁĘBINOWYCH SZKÓŁKA LEŚNA NADLEŚNICTWA SUWAŁKI

Czujniki podczerwieni do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Czujniki stacjonarne.

ul. Szyb Walenty Ruda Śląska

ASQ systemy sterowania zestawami pomp

STEROWNIKI BEZPIECZEŃSTWA

Sterowniki Programowalne (SP) - Wykład #1 Wykład organizacyjny

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki

Wykaz ważniejszych symboli graficznych elementów pneumatycznych i elektropneumatycznych użytych w podręczniku 11

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

SK Instrukcja instalacji regulatora węzła cieplnego CO i CWU. Lazurowa 6/55, Warszawa

Sterownik PLC ELP11R32-BASIC Dokumentacja techniczna (ver. 1.0)

ETICONTROL PRZEKAŹNIKI PROGRAMOWALNE I STEROWNIKI. Przekaźniki programowalne LOGIC. Sterowniki samoczynnego załączania rezerwy ETICONTROL

Kolejny krok naprzód w sterowaniu falowniki firmy Unitronics

Sterownik mikroprocesorowy SESTO E1000 System TEO Zabezpieczenia dla rozdzielni prądu stałego

Modularny system I/O IP67

ELMAST F S F S F S F S F S ZESTAWY STERUJĄCO-ZABEZPIECZAJĄCE BIAŁYSTOK

4. Sylwetka absolwenta

PRZETWORNIKI POMIAROWE

Moduł MUC020. Przeznaczenie. Oprogramowanie i użyteczne właściwości modułu

WPW-1 ma 2 wejścia sygnalizacyjne służące do doprowadzenia informacji o stanie wyłącznika.

Transkrypt:

MOŻLIWOŚCI STANOWISK OPARTYCH O STEROWNIKI PLC SIEMENS S7-1200 Marcin KWAPISZ, Tomasz GARSTKA, Marcin KNAPIŃSKI Streszczenie: W pracy przedstawiono opis stanowisk dydaktyczno-badawczych znajdujących się w Instytucie Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa Politechniki Częstochowskiej. Stanowiska zostały zbudowane na bazie sterowników Siemens S7-1200. Sterowniki programowane są językiem drabinkowym przy użyciu oprogramowania TIA Portal v14 dedykowanego do sterowników Siemensa. Dodatkowo stanowisko zostało wyposażone w oprogramowanie Factory IO do symulacji systemów automatyki np. linii transportowych, z wykorzystaniem popularnych technologii używanych w przemyśle. Słowa kluczowe: Sterowniki PLC, Siemens S7-1200, Factory IO 1. Wprowadzenie Zwiększająca się konkurencja wymusza ograniczanie kosztów produkcji. Jednym ze sposobów na zmniejszenie kosztów przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności jest stosowanie systemów automatyki przemysłowej. Systemy takie oparte są komputery przemysłowe lub sterowniki PLC (programowalne sterowniki logiczne). Zarówno sterowniki PLC jak i komputery przeszły znaczny rozwój w ciągu ostatnich 20 lat. Podstawową zaletą sterowników jest fakt, że można zaimportować program sterujący ze starego modelu sterownika i wgrać go do nowego i bez większych modyfikacji będzie on działał, co jest czasami niemożliwe w komputerach przemysłowych. Ponadto w większości przypadków sterowniki pracują w trudnych warunkach i pozostają niezawodne. W związku z zapotrzebowaniem na rynku pracy na specjalistów potrafiących programować sterowniki PLC Siemensa, w Instytucie Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa rozbudowano Laboratorium Automatyki o stanowiska wyposażone w sterowniki Siemens S7-1200. Prace badawcze w zakresie automatyzacji procesów produkcyjnych, w tym także właśnie związane z praktycznymi aspektami wykorzystania w niej sterowników PLC [1-4], prowadzi istniejący w strukturze Instytutu, Zakład Automatyki i Aparatury Elektronicznej. 2. Zalety sterowników programowalnych serii S7-1200 Sterownik S7-1200 dzięki wbudowanym funkcjom technologicznym, modułom wejść i wyjść oraz małym wymiarom jest bardzo dobrym rozwiązaniem do prostych jak i bardziej zaawansowanych zastosowań. Ze względu na modułową budowę sterownik ten bardzo łatwo rozbudować o dodatkowe złącza bądź funkcje [5]. Widok ogólny sterownika S7-1200 przedstawiono na rysunku 1. 635

Rys. 1. Widok ogólny sterownika PLC Siemens S7-1200 1214C Dla rodziny sterowników SIMATIC S7-1200 dostępne jest bogate spektrum jednostek centralnych CPU, które można dobierać ze względu na rodzaj napięcia zasilającego (AC lub DC) bądź też ze względu na rodzaj wyjść zintegrowanych w sterowniku (wyjścia przekaźnikowe lub tranzystorowe). Z punktu widzenia wydajności i możliwości rozszerzeń są dostępne trzy jednostki centralne CPU, każda w trzech odmianach wyposażenia sprzętowego. Różnią się one pomiędzy sobą pojemnością pamięci, liczbą wejść/wyjść oraz liczbą możliwych do podłączenia modułów rozszerzeń. Każda jednostka centralna CPU sterownika SIMATIC S7-1200 ma zintegrowane 2 wejścia analogowe o zakresie 0-10V DC. Sterowniki wyposażono w funkcje technologiczne zliczania, pomiarów, regulacji oraz ruchu Motion Control, które są zintegrowane sprzętowo w sterowniku. Wszystkie moduły niezależnie od ilości kanałów mają te same wymiary i ich szerokość wynosi 45 mm, co pozwala na wygodny montaż w miejscach o małej przestrzeni zabudowy [5]. Sterownik S7-1200 ze względu na rozbudowane moduły komunikacyjne umożliwia zdalny dostęp poprzez zabezpieczone protokoły zapewniające bezpieczeństwo połączenia i danych. Dodatkową zaletą sterowników SIMATIC S7-1200 jest ich integracja w TIA Portal (TotallyIntegrated Automation Portal), dedykowanym oprogramowaniu Simensa umożliwiającym współdzielenie danych z pozostałymi sterownikami występującymi w aplikacji oraz dostęp do centralnej diagnostyki i serwisu. Innowacyjne funkcje inżynierskie zawarte w TIA Portal oraz wbudowana w sterownik diagnostyka systemowa znacznie zwiększa efektywność ich pracy [5]. 3. Panele HMI Budowane stanowiska wyposażono w panele operatorskie Simatic HMI KP 300 Basic mono i Simatic HMI KPT 700. Panel KP 300 jest panelem tekstowym o przekątnej 3,6", posiada 10 przycisków funkcyjnych oraz wielokolorowe podświetlaniea komunikacja jest 636

realizowana za pomocą Profinet/Ethernet. Konfiguracja następuje za pomocą TIA Portal. Widok ogólny panelu operatorskiego Simatic HMI KP 300 przedstawiono na rysunku 2. Rys. 2. Widok ogólny panelu operatorskiego Simatic HMI KP 300 Panel operatorski SIMATIC HMI KPT 700 Basic Color PN posiada ekran panoramiczny o przekątnej 7", posiada 8 przycisków funkcyjnych, komunikacja jest realizowana za pomocą Profinet/Ethernet. Konfiguracja następuje za pomocą TIA Portal. Widok ogólny panelu operatorskiego Simatic HMI KP 700 przedstawiono na rysunku 3. Rys. 3. Widok ogólny panelu operatorskiego Simatic HMI KPT 700 4. Charakterystyka stanowisk laboratoryjnych W skład zestawu dydaktycznego do nauki programowania sterowników wchodzi sześć stanowisk laboratoryjnych. Bazową część każdego z nich, stanowi opisywany powyżej sterownik PLC oraz zasilacz napięcia stałego +24V, służący do jego zasilania oraz 637

pozostałych dodatkowych podzespołów. Umieszczone one zostały obok siebie na standardowej szynie montażowej TH35, wraz niezbędnymi elementami wyposażenia elektrycznego, tj. zabezpieczeniami nadprądowymi i złączkami. Szyna ta została przykręcona do płyty z tworzywa sztucznego przytwierdzonej do konstrukcji wsporczej w kształcie odwróconej litery T. Konstrukcję wsporczą o wymiarach 500 400 300mm wykonano z aluminiowych profili montażowych o przekroju 30 30mm. Okablowanie stanowiska umieszczono wewnątrz korytek grzebieniowych. Bezpośrednio w listwach zacisków wejść cyfrowych sterowników (DI0 - DI7) zamontowane zostały płytki z mikroprzełącznikami, służące do symulowania stanu wejść a w zewnętrznych portach rozszerzeń zainstalowano moduły wyjścia analogowego o rozdzielczości 12 bitów. Wyjście to, w zależności od konfiguracji, może pracować w trybie napięciowym 0-10V lub prądowym 0-20mA. Dodatkowym uzupełnieniem bazowej części każdego ze stanowisk, służącej do nauki programowania, są standardowe, pełnowymiarowe komponenty sterownicze i sygnalizacyjnestosowane w maszynach i urządzeniach: przycisk ze stykami typu NO (normalnie otwarty), przycisk ze stykami typu NC (normalnie zamknięty), przełącznik bistabilny, lampki kontrolne lub opcjonalnie mikrosilnik prądu stałego. Elementy te umieszczone są pod sterownikiem PLC na drugiej szynie TH35. W celu zaawansowanej i zróżnicowanej nauki programowania, cztery stanowiska wyposażone zostały w opisywane panele operatorskie. Trzy z nich posiadają panel typu KP300 a jedno zaawansowany panel graficzny typu KPT700. Na piątym ze stanowisk znajduje się przemysłowy 8 portowy switch wykorzystywany do nauki obsługi komunikacji sterowników z wykorzystaniem sieci PROFINET. Szóste ze stanowisk przeznaczone jest do współpracy ze oprogramowaniem Factory I/O. Oprogramowanie to dzięki wykorzystaniu technologii 3D do wizualizacji, szerokiej gammie komponentów i zaawansowanej fizyce obiektów, umożliwia stworzenie i symulację "wirtualnej fabryki" (rys. 4) Przy czym sterowanie odwzorowanymi z dużym realizmem procesami np. sortowania czy paletyzacji, odbywa się za pomocą rzeczywistego sterownika PLC. Rys.4 Kadr z oprogramowania Factory I/O Źródło: [6] 638

Poszczególne stanowiska z sterownikami PLC S7-1220 przystosowane są do współdziałania zestanowiskami wyposażonymi w elementy pomiarowe, wykonawcze oraz typowe, pełnowymiarowe lub skalowalne obiekty sterowania, jakie można spotkać w procesach produkcyjnych. W szczególności można tu wymienić: zestaw elementów pneumatycznych w postaci stacji przygotowania powietrza, elektrozaworów, siłowników oraz chwytaka, siłownik śrubowy MRP-26, składający się z silnika trójfazowego małej mocy (0,06 kw), reduktora ślimakowego, enkodera oraz czujników indukcyjnych położeń krańcowych śruby nastawczej, model przenośnika taśmowego o długości 1m zintegrowany z ramieniem robota, zestaw czujników binarnych (optycznych, indukcyjnych) oraz przetworników pomiarowych umożliwiających pomiar wielkości analogowych (temperatury, przesunięcia itp.), zestaw elementów wykonawczych - przekaźników, styczników, styczników półprzewodnikowych SSR, elektrozaworów, siłowników liniowych, model pieca grzewczego, zbiornik z pływakowym przetwornikiem poziomu cieczy [7]. Uzupełnieniem opisywanego zestawu stanowisk dydaktycznych jest specjalizowane stanowisko dydaktyczne do badania napędów elektrycznych. Zbudowane jest ono w oparciu o przemiennik częstotliwości SINAMICS, składający sie z modułu mocy PM240-2, jednostkę sterującą CU250-2, panel operatora IOP. Jako element napędowy wykorzystywany jest trójfazowy silnik indukcyjny o mocy 0,37 kw lub też może być podłączony zestaw siłownika śrubowego MRP-26. Poza podstawowym sposobem sterowania pracą napędu przez panel operatora, stanowisko umożliwia sterowanie i kontrolę jego pracyprzez sterownik S7-1200 z wykorzystaniem standardowych sygnałów binarnych i analogowych lub też poprzez sieć komunikacyjną PROFINET. Wymienione stanowiska pozwalają na kompleksowe zapoznanie się zagadnieniami związanymi z aspektami sterowania analogowego, binarnego i cyfrowego 5. Podsumowanie i wnioski Rozbudowa Laboratorium Automatyki, znajdującego się w Instytucie Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa Politechniki Częstochowskiej o zestawy wyposażone w sterowniki programowalne PLC Siemens S7-1200, w znacząco podniosła jego atrakcyjność i jednocześnie umożliwiła studentom zapoznanie się z budową, możliwościami oraz sposobem programowania najnowszych sterowników programowalnych. Zbudowane zestawy można łączyć ze sobą,co daje możliwość nauki programowania zaawansowanych zespołów technologicznych. Literatura 1. Dyja H., Knapiński M., Garstka T., Kawałek A., Kwapisz M., Charakterystyka laboratoryjnego zespołu walcowniczego z walcarką DUO 300, Hutnik Wiadomości Hutnicze, Tom LXXXIV (84), Maj 2017, s. 205-209 2. Garstka T., Knapiński M., Kwapisz M., Algorytm automatycznej nastawy szczeliny walcowniczej walcarki DUO-300, Mechanik, Nr 1/2017, s. 58-59 3. Garstka T., Knapiński M.: Interfejs EMG do sterownika programowalnego PLC. Przegląd Elektrotechniczny, R.90, Nr 5, 2014, s. 90-93 639

4. Kwapisz M., Garstka T., Knapiński M., Charakterystyka układu automatycznej regulacji poziomu samotoków podawczo-odbiorczych walcarki DUO-300, Mechanik, Nr 1/2017, s. 68-69 5. https://www.siemens.com/global/en/home/products/automation/systems/industrial/plc/s 7-1200.html 10.01.2018 6. https://factoryio.com/features/ 10.01.2018 7. Ślęzakiewicz W., Garstka T.: Układ regulacji dwustawnej pieca indukcyjnego w oparciu o sterownik PLC. XXIX Studencka Konferencja Naukowa Innowacje w Inżynierii Produkcji, Technologii Materiałów i Bezpieczeństwie. Częstochowa, 28 maj 2015, s. 291-295 Dr inż. Marcin KWAPISZ Dr inż. Tomasz GARSTKA Dr hab. inż. Marcin KNAPIŃSKI, Prof. PCz Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów Politechnika Częstochowska 42-200 Częstochowa, Al. Armii Krajowej 19 p. 307 tel. (034) 3250 685, fax. (034) 3250 714 e-mail: kwapisz.marcin@wip.pcz.pl garstka.tomasz@ wip.pcz.pl knapinski.marcin@ wip.pcz.pl 640