МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МІКРОПРОЦЕСОРНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ТЕХНОНЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ

Методичні вказівки до виконання

Практичних занять на тему:

„Мікропроцесорний контролер Р-130”

СУМИ

2009

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра технологічного обладнання харчових виробництв

МІКРОПРОЦЕСОРНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ТЕХНОНЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ

Методичні вказівки до виконання

Практичних занять на тему:

„Мікропроцесорний контролер Р-130”

Для студентів 4 курсу спеціальностей

6.091707 «Технологія зберігання, консервування та переробки м’Яса»,

6.091709 «Технологія зберігання, консервування та переробки молока»

Та за напрямом підготовки 6.051701 «Харчова технологія та інженерія»

Денної і заочної форми навчання,

СУМИ

2009

УДК 66.012-52+542,2(075,8)

Укладач:Максимов Ф. Є., к. т.н., доцент кафедри технологічного обладнання харчових виробництв

Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами: методичні вказівки до виконання практичних занять на тему „Мікропроцесорний контролер Р-130” для студентів 4 курсу спеціальностей 6.091707 „Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса», „Технологія зберігання, консервування та переробки молока», та за напрямом підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» денної і заочної форми навчання / Суми, 2009- 12 с., табл. 2.

Методичні вказівки необхідні студентам для самостійного вивчення мікропроцесорного контролера „Р-130”. У методичних вказівках докладно описані основні вузли контролера та їх призначення.

Рецензенти: Тищенко В. І. к. с.г. н., доцент кафедри технології м’яса та м’ясних продуктів; Сіренко В. Ф. к. т.н., доцент кафедри механізації виробничих процесів Сумського національного аграрного університету.

Відповідальний за випуск: кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри технологічного обладнання харчових виробництв О. В.Радчук.

Рекомендовано до видання вченою радою навчально-наукового інженерно-технологічного інституту СНАУ

Протокол № 9 від “ 18 ” травня 2009 року.

© Сумський національний аграрний університет, 2009

ПЕРЕДМОВА

Для керування технологічними процесами поряд з апаратними засобами керування все більшого застосування знаходять засоби обчислювальної техніки. Системи керування, складені з апаратних засобів, мають тверду структуру. Вони з’єднуються між собою пневматичними або електричними комунікаціями. Зміна їхньої структури або законів функціонування в процесі експлуатації, викликана, наприклад, зміною властивостей технологічного об’єкта, вимагає їхнього перемонтажу і пов’язана з великими труднощами.

Системи керування із засобів обчислювальної (зазвичай мікропроцесорної) техніки реалізуються їхнім програмуванням. Властивість програмування, з одного боку, дозволяє без перемонтажу ввести в систему структурні зміни, переналаштувати її, підігнати до об’єкту, якщо з’явилася така необхідність, але, з іншого боку, вимагає додатково від обслуговуючого персоналу вміння програмувати на ЕОМ, виконання трудомісткої роботи зі складання і налагодження програм.

Разом з тим, досвід керування технологічними процесами показує, що при всьому їхньому розходженні більшість типових завдань керування можна вирішити з використанням невеликого числа стандартних алгоритмів або їхніх комбінацій. Тому доцільно створити програмне забезпечення з окремих блоків програм для вирішення типових завдань і ввести їх не в оперативну пам’ять машини, що заповнюється при звичайному програмуванні, а в постійну. У цьому випадку для складання системи керування досить викликати з пам’яті машини відповідні блоки програм і скомпонувати із них алгоритм керування для конкретного об’єкту.

1. ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ

Реміконти — це мікропроцесорні контролери, що входять до складу Квінта. Як багатофункціональний (Р-310), так і захисний (Р-315) Реміконти складаються з базового комплекту (процесор класу 386/486/Pentium) і модулів УСО (аналогові, дискретні й імпульсні входи-виходи різної номенклатури).

Всі контролери виконані в блоковому каркасі 19″ і мають два конструктивних виконання: повне і половинне. У повному варіанті в одному каркасі розміщується один контролер, що містить до 16 модулів УСО. У половинному варіанті один каркас містить два контролери, у кожному з яких можна встановити до 5 модулів УСО. Контролер призначений для побудови сучасних автоматизованих систем керування технологічними процесами (АСУ ТП) і дозволяє виконувати оперативне керування з використанням персональних ЕОМ, автоматичне регулювання, автоматичне логіко-програмне керування, автоматичне керування зі змінною структурою, захист і блокування, сигналізацію, реєстрацію подій. Контролери Р-130 дозволяють здійснювати об’єднання в кільцеву мережу «Транзит», реалізовану на основі інтерфейсу ИРПС.

Технологічне програмування контролера виконується без програмістів фахівцями, знайомими із традиційними засобами контролю й керування в АСУ ТП. Запрограмована інформація зберігається при відключенні живлення за допомогою вбудованої батареї.

Контролер має проектне компонування, що дозволяє користувачеві вибрати потрібний набір модулів і блоків відповідно до числа і виду вхідних-вихідних сигналів. У контролер вбудовані розвинені засоби самодіагностики, сигналізації та ідентифікації несправностей, у тому числі при відмові комплектуючих приладів, виході сигналів за припустимі границі, збої в ОЗУ, порушенні обміну по кільцевій мережі і т. п. Для дистанційної сигналізації про відмову передбачені спеціальні дискретні виходи.

Реміконт Р-130 призначений для автоматичного регулювання і логіко-програмного керування технологічними процесами. Він може використовуватися в електротермічній, енергетичній, металургійній, хімічній, нафто — і газопереробній, скляній, харчовій, цементній та іншій галузях промисловості. Реміконт Р-130 орієнтований на вирішення широкого класу завдань регулювання і керування. Він дозволяє вести локальне, каскадне, програмне, супервізорне, багатозв’язне регулювання, а також логіко-програмне (крокове) дискретне керування. Один Реміконт Р-130дозволяє комплексно вирішити порівняно невелике завдання автоматизації, включаючи автоматичне регулювання, логічне керування або їхню комбінацію. Завдання середнього і великого масштабу вирішуються із залученням декількох Реміконтів Р-130.

Стандартні аналогові і дискретні датчики і виконавчі пристрої підключаються до Реміконту Р-130 за допомогою індивідуальних кабельних зв’язків. Усередині контролера сигнали обробляються в цифровій формі. Для сполучення з обчислювальними засобами верхнього рівня керування в Реміконті Р-130 передбачений канал цифрового послідовного зв’язку з інтерфейсом ИРПС і RS-232. Для обміну інформацією між контролерами передбачена можливість їхнього об’єднання в цифрову локальну мережу кільцевої конфігурації «Транзит», причому для цього не потрібні додаткові засоби.

Реміконт Р-130 — програмувальний пристрій, але для роботи з ним не потрібні програмісти. Процес програмування зводиться до того, що шляхом послідовного натискання декількох клавіш із бібліотеки, «зашитої» у пам’яті контролера, витягаються потрібні алгоритми, ці алгоритми поєднуються в систему заданої конфігурації і у них установлюються необхідні параметри налаштування.

До складу Реміконту Р-130 входять центральний блок і ряд додаткових блоків. Центральний блок веде обробку інформації. Він має 30 модифікацій, що відрізняються числом аналогових і дискретних сигналів вводу-виводу. Додаткові блоки БУТ, БУМ, БУС, БПР використовуються для попереднього посилення сигналів термопар і термометрів опору, формування дискретних вихідних сигналів на напругу 220 В і т. д.

Центральний блок має приладове виконання, призначене для щитового втопленого монтажу.

Реміконт Р-130 оснащений розвиненою системою самодіагностики і тестування, завдяки якій несправності швидко виявляються і легко локалізуються.

2. ОСНОВНІ ТЕХНІЧНІ ПОКАЗНИКИ

2.1. Модулі вхідних-вихідних сигналів.

У процесі збирання і обробки інформації від датчиків користувач може виконувати необхідну корекцію вхідних сигналів, їхню лінеаризацію, фільтрацію, а також будь-яку арифметичну операцію, у тому числі добування квадратного кореня. У контролер встановлюються 2 будь-яких змінних модулі входу-виходу УСО (пристрою зв’язку з об’єктом), обраних замовником з таблиці.

Модуль	Код	Кількість вхідних-вихідних сигналів
Найменування модуля УСО	Аналогових	Дискретних
Вхід	Вихід	Вхід	Вихід*
МАС(аналогових сигналів)	1	8	2	—	—
МДА(дискретно-аналогових)	2	8	—	—	4
МСД3(сигналів дискретних)	3	—	—	—	16
МСД4(сигналів дискретних)	4	—	—	4	12
МСД5(сигналів дискретних)	5	—	—	8	8
МСД6(сигналів дискретних)	6	—	—	12	4
МСД7(сигналів дискретних)	7	—	—	16	—

* Кожна пара дискретних виходів може виконувати функції одного імпульсного виходу з ланцюгами «більше» — «менше», загальна кількість імпульсних виходів – 4.

2.2. Елементи вхідних сигналів.

Вхідні сигнали:

• сигнали від термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП;

• сигнали від термометрів опорів ТСМ, ТСП;

• уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10 В;

• дискретні сигнали

• логічна «1» напругою від 19 до 32 В;

• логічний «0» напругою від 0 до 7 В.

2.3. Значення вихідних параметрів.

Вихідні сигнали:

• уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0-5, 0-20, 4-20 мА;

• дискретні сигнали

• транзисторного виходу

• максимальна напруга комутації 40 В;

• максимальний струм навантаження 0,3 А;

• потужнострумового релейного виходу

• максимальна напруга комутації 220 В;

• максимальний струм навантаження 2 А.

2.4. Технічні характеристики

• Об’єм пам’яті

• ПЗУ — 32 кбайт,

• ОЗУ — 8 кбайт,

• ППЗУ-8кбайт.

• Поточний час (таймери, програмні задатчики і т. д.), постійні часу, інтервали від 0 до 819 с, від 0 до 819 год.

• Час циклу — від 0.2 до 2 с.

• Кількість алгоритмічних блоків — 99.

• Кількість алгоритмів у бібліотеці — 76.

Реферати :