POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH Laboratorium Przemysłowych Systemów Cyfrowych Kierunek studiów: ED Przedmiot: Zintegrowane Systemy Sterowania Kod przedmiotu: F29 329 Ćwiczenie 1, 2, 3 Temat: Programowanie przemysłowego sterownika cyfrowego Modicon TSX Micro (trzy spotkania po 3 godziny) Białystok 2008
Ogólne zasady bezpieczeństwa Przed przystąpieniem do zajęć należy zapoznać się z instrukcją dydaktyczną do stanowiska laboratoryjnego. W przypadku wykorzystywania na stanowisku laboratoryjnym gotowych podzespołów (sterowniki przemysłowe, moduły i inna aparatura) należy przestrzegać wszystkich zaleceń dotyczących bezpieczeństwa opisanych w instrukcjach producenta. Dokonać oględzin urządzeń i przyrządów używanych w ćwiczeniu, a o zauważonych nieprawidłowościach bezzwłocznie powiadomić prowadzącego. Zabrania się samodzielnego załączania stanowiska bez zgody prowadzącego. Zmian nastaw parametrów lub konfiguracji, możliwych przy użyciu dostępnych manipulatorów (potencjometrów, przełączników), należy dokonywać po przeanalizowaniu skutków takich działań. Zmian konfiguracji obwodów elektrycznych, możliwych jedynie poprzez zmiany połączeń przewodów, należy dokonywać za zgodą prowadzącego po uprzednim wyłączeniu zasilania stanowiska. Po załączeniu stanowiska wykonywanie przełączeń (np. wymiana przyrządu) w układzie znajdującym się pod napięciem jest niedozwolone. Stosowanie sposobów sterowania, ustawień lub procedur innych niż opisane w instrukcji może spowodować nieprzewidziane zachowanie obiektu sterowanego a nawet uszkodzenie stanowiska. Nie należy podłączać urządzeń nie przeznaczonych do współpracy z tym stanowiskiem laboratoryjnym. Przekroczenie dopuszczalnych parametrów prądów, napięć sygnałów sterujących może doprowadzić do przegrzania się niektórych podzespołów, pożaru lub porażenia prądem. W przypadku pojawienia się symptomów nieprawidłowego działania (np. swąd spalenizny) natychmiast należy wyłączyć stanowisko i odłączyć przewód zasilający. Demontaż osłon stanowiska oraz wszelkie naprawy i czynności serwisowe, oprócz opisanych w instrukcji, powinny być wykonywane przez wykwalifikowany personel po wyłączeniu stanowiska. Należy stosować tylko bezpieczniki o parametrach nominalnych podanych w instrukcji lub na obudowie urządzenia. Urządzenie powinno być czyszczone przy użyciu suchej i miękkiej szmatki. Nie należy stosować do tych celów rozpuszczalników. Podczas korzystania z aparatury laboratoryjnej (oscyloskopy, generatory, zasilacze itp.) należy przestrzegać ogólnych zasad bezpieczeństwa tj.: - Do zasilania przyrządu należy stosować tylko kable zalecane do danego wyrobu. - Nie należy podłączać lub odłączać sond i przewodów pomiarowych, gdy są one dołączone do źródła napięcia. - Przyrząd powinien być połączony z uziemieniem przez przewód ochronny w kablu zasilającym. Aby uniknąć porażenia przewód ten powinien być podłączony do przewodu ochronnego sieci. - Przewód uziemiający sondy należy podłączać tylko do uziemienia ochronnego. Nie należy podłączać go do punktów o wyższym potencjale. - Aby uniknąć porażenia prądem podczas używania sondy, należy trzymać palce nad pierścieniem zabezpieczającym. Nie wolno dotykać metalowych części grotu, gdy sonda jest podłączona do źródła napięcia - Nie dotykać końcówek przewodów łączeniowych w trakcie wykonywania pomiarów 2
Opis stanowiska laboratoryjnego Studenci wykonujący ćwiczenie mają do swojej dyspozycji przemysłowy sterownik programowalny Modicon TSX Micro firmy Schneider wraz z modułem rozszerzeń we/wy analogowych. Ponadto studenci dysponują dokumentacją techniczno ruchową sterownika. W oparciu o dokumentację zapoznają się z budową, warunkami eksploatacji zestawu i samodzielnie zestawiają układ pomiarowy. Niniejsza instrukcja zawiera kilka przykładów zastosowania i oprogramowania sterownika. Stanowisko laboratoryjne jest zasilane z szafki znajdującej się przy stanowisku. Ze względu na możliwość porażenia prądem elektrycznym wszystkie połączenia, przełączenia czy sprawdzanie łączonego obwodu bezwzględnie muszą się odbywać przy wyłączonej szafce zasilającej. Studenci po wykonaniu badań i przedstawieniu wyników badań prowadzącemu zajęcia rozłączają połączone przez siebie układy pomiarowe, porządkują przyrządy na stołach laboratoryjnych i wieszają przewody łączeniowe na wieszaku. 3
Wykaz dostępnych przyrządów i aparatury 1. Zestaw ze sterownikiem Modicon TSX Micro 1szt. 2. Komputer 1szt. 2. Multimetr elektroniczny 1szt. 3. Amperomierz magnetoelektryczny wielozakresowy 2szt. 4. Woltomierz magnetoelektryczny 1szt. 5. Zasilacz stabilizowany laboratoryjny 1szt. 6. Zasilacz stabilizowany prądu sta ł ego 24V, 5A 1szt. 7. Oscyloskop cyfrowy 1szt. Sterownik TSX 37 22 001 Parametry ogólne: Pamięć programu użytkownika/pamięć 15k słów /Flash EPROM Pamięć danych użytkownika/pamięć 20k słów / RAM Własne we/wy cyfrowe 248 we/wy Obsługa we/wy analogowych 8 we 0-10V 1 wy 8-bitowych Czas wykonywania instrukcji logicznych Timery 16 o czasie bazowym 10ms Liczniki 32 Parametry zasilania: Zakres napięcia/częstotliwości 100 240VAC / 47 63Hz Prąd wejściowy 0.7A (100V), 0.3(240V) Zabezpieczenie przeciwko: zwarciom - tak przeciążeniom - tak Izolacja galwaniczna jest, transformatorowa 1500VAC Parametry zasilania Zakres napięcia Pulsacje i szumy (<10MHz) Maksymalny prąd wyjściowy Zwarciowy prąd ograniczenia Izolacja wejście/wyjście 20,4 28,8VDC 1V pp maksimum 280mA <600mA 2500V 50-60Hz 4
Moduł wejść analogowych TSX AEZ 801 Liczba kanałów 8 Napięcie wejściowe ±10V 0...10V Rozdzielczość dla pełnego zakresu: Napięcia 11 bitów + znak Dokładność przy 25 C 0.16%FS Czas pobierania cykl normalny 32ms cykl szybki 4x liczba użytych kanałów Impedancja wejściowa Moduł wyjść analogowych TSX ASZ 401 2.2MΩ Liczba kanałów 4 Zakresy wyjściowe ±10V Przetwarzanie 11 bitów + znak Czas odpowiedzi 400μs Max. Rozdzielczość 5mV Max. Uchyb przy 25 C 0.25%PZ Moduł dwustanowych we/wy TSX DMZ 28DR Liczba wyjść 12 Liczba wejść 16 Napięcia wejściowe znamionowe 24VDC Prąd wejściowy znamionowy 9mA Ograniczenia wielkości wejściowych W stanie 1 Napięcie 11V Prąd >2.5mA W stanie 0 Napięcie <5V Prąd <1.4mA Impedancja wejściowa w stanie 1 2.4kΩ Konfigurowany czas odpowiedzi 0 do 1 0.1... 7.5ms 1 do 0 0.1... 7.5ms 5
Program ćwiczenia: Ćwiczenie 1, 2, 3 Programowanie przemysłowego sterownika cyfrowego Modicon TSX Micro 1. Zapoznać się z budową, zasadą działania i możliwościami zastosowania sterownika. 2. Zaprojektować układ sterowania zaproponowany przez ćwiczących lub prowadzącego z wykorzystaniem bloków uzależnień czasowych. 3. Zaprojektować układ sterowania wykorzystujący wejścia oraz wyjścia analogowe sterownika. 4. Do zaprojektowanego (zgodnie z punktem 2 lub 3) układu sterowania wykonać wizualizację procesu sterowania z wykorzystaniem możliwości oprogramowania PL7 pro. 5. Wykorzystując oprogramowanie PL7 pro opracować oraz przetestować programy sterownika realizujące zadania z pkt.2; 3 i 4. 6. Zaprogramować sterownik i przeprowadzić badania laboratoryjne opracowanych układów sterowania. Wykaz literatury 1. Schneider Electric: Sterowniki programowalne Modicon TSX Micro. 2. Wybrane interfejsy cyfrowe. Materiały pomocnicze do laboratorium PSC. PB, Białystok 1994. 3. J. Lipowski i inni: Modułowe systemy mikrokomputerowe. Warszawa WNT 1984. 4. W. Mielczarek: Szeregowe interfejsy cyfrowe. Gliwice, HELION 1993. 6