BAKALSK PRCE Aplikace PLC Simatic S7 - 1200

BAKALSK PRCE Aplikace PLC Simatic S7 - 1200

BAKALSK PRCE Aplikace PLC Simatic S7 - 1200 pro zen technologickho ppravku v laboratoi 109 Autor: Denis Bezzubov Vedouc bakalsk prce: Ing. Marie Martinskov, Ph.D. Recenzent bakalsk prce: Ing. Ladislav mejkal, CSc. Abstrakt Prce obsahuje popis nejnovjho HW a SW firmy Siemens Simatic S7-1200 a TIA Portl. Tento popis slou jako nvod pro dal generace student, kte budou realizovat rzn druhy loh pomoc tohoto HW a SW. Popis realizace een zadanch loh. Zadn, analza, simulace

loha .1 - Procesn tank Navrhnte model zen procesnho tanku za stanovench podmnek, vetn technick realizace laboratorn lohy pomoc programovatelnho automatu PLC Simatic S7-1200 s vyuitm prvk stavebnice FESTO Didactic. Nsledn navrhnte vizualizaci dan lohy pomoc opertorskho panelu Simatic HMI. Ped technickou realizac provete simulac funkce lohy v programu FESTO FluidSIM. Zadn, analza, simulace Blokov schma Oznaen a vznam zkratek: T - Procesn tank K2 - Koleno pro odstel kvasnic P1 - Potrub pro pvod kvasnic K3 - Koleno pro transfer piva do leckch tank

P2 - Potrub pro pvod mladiny V1 - Ventil ovldajc pvod kvasnic P3 - Odpadn potrub V2 - Ventil ovldajc pvod vody pro chlazen P4 - Potrub pro transfer piva KL1 - Klapka procesnho tank P5 - Potrub pro vodu urenou k chlazen HL1, HL2, LL - Snmae hladin P6 - Potrub pro odvod vody uren k chlazen START - Startovac tlatko M1 - Motor erpadla pro erpn mladiny TL1 - Tlatko pro odstel kvasnic M2 - Motor erpadla pro erpn mladho piva CIP - LED signalizace K1 - Koleno pro transfer mladiny a kvasnic do procesnho tank kvasnic Obr. 1: Blokov schma lohy . 1 Zadn, analza, simulace

Pehled operac 1. Zajistit zhasnut signalizace CIP, pomoc tlatka CIPreset. 2. Pipojit koleno K1 a erpat mladinu pomoc motoru erpadla M1. Po doshnut doln hladiny procesnho tanku otevt V1 a vpustit kvasnice. 3. Po naplnn procesnho tanku uzavt klapku KL1. 4. Pi kvaen spustit chlazen otevenm ventilu V2 na dobu 300s. 5. Provst odstel kvasnic v dob kvaen pomoc tlatka TL1. 6. Po ukonen kvaen pipojit koleno K3 a zat oderpvat mlad pivo pomoc motoru erpadla M2. Zadn, analza, simulace Analza vstup/vstup

Podle krokovho diagramu, (Obr. 2), je sestaven seznam vech prvk, (Tab. 1 a 2), potebnch pro simulaci lohy v programu FESTO FluidSIM 4 Demo. Analza vstup Prvek Oznaen Piazen vznamu senzor K1 je odpojeno

K10 K10=1, koleno K1 je odpojeno senzor K1 je pipojeno K11 K11=1, koleno K1 je pipojeno senzor K2 je odpojeno K20 K20=1, koleno K2 je odpojeno

senzor K2 je pipojeno K21 K21=1, koleno K2 je pipojeno senzor K3 je odpojeno K30 K30=1, koleno K3 je odpojeno senzor

K3 je pipojeno K31 K31=1, koleno K3 je pipojeno senzor KL1 je otevena KL10 KL10=1, klapka KL1 je otevena senzor KL1 je zavena KL11

KL11=1, klapka KL1 je zavena senzor V1 je oteven V10 V10=1, ventil je oteven senzor V1 je zaven V11 V11=1, ventil je zaven

senzor V2 je oteven V20 V20=1, ventil je oteven senzor V2 je zaven V21 V21=1, ventil je zaven tlatko START - start tl.

START START=0/1, tlatko START nestis./stisknuto tlatko TL1 - odstel tl. TL1 TL1=0/1, tlatko TL1 nestis./stisknuto senzor LL - doln hladina LL

LL=0/1, hladina nedosaena/dosaena senzor HL1 - horn hl. 1 HL1 HL1=0/1, hladina nedosaena/dosaena senzor HL2 - horn hl. 2 HL2 HL2=0/1, hladina nedosaena/dosaena tlatko

CIPreset - tl. CIPreset CIPreset=0/1, tl. CIPreset nestis./stisknuto Tab. 1: Analza vstup lohy . 1 Zadn, analza, simulace Analza vstup/vstup V tomto seznamu je provedeno jejich oznaen a piazen pslunch vznam.

Analza vstup Prvek Oznaen Piazen vznamu cvka rozvade K1 odpojit K1_Z K1_Z=1,K1_P=0 - koleno K1 se odpoj cvka rozvade K1 pipojit

K1_P K1_Z=0,K1_P=1 - koleno K1 se pipoj cvka rozvade K2 odpojit K2_Z K2_Z=1,K2_P=0 - koleno K2 se odpoj cvka rozvade K2 pipojit K2_P K2_Z=0,K2_P=1 - koleno K2 se pipoj

cvka rozvade K3 odpojit K3_Z K3_Z=1,K3_P=0 - koleno K3 se odpoj cvka rozvade K3 pipojit K3_P K3_Z=0,K3_P=1 - koleno K3 se pipoj cvka rozvade

KL1 otevt KL1_O KL1_O=1,KL1_Z=0 - klapka KL1 se oteve cvka rozvade KL1 zavt KL1_Z KL1_O=0,KL1_Z=1 - klapka KL1 se zave cvka rozvade V1 je oteve V1_O

V1_O=1,V1_Z=0 - ventil V1 se oteve cvka rozvade V1 je zave V1_Z V1_O=0,V1_Z=1 - ventil V1 se zave cvka rozvade V2 je oteve V2_O V2_O=1,V2_Z=0 - ventil V2 se oteve

cvka rozvade V2 je zave V2_Z V2_O=0,V2_Z=1 - ventil V2 se zave LED CIP CIP CIP=0/1 - Led dioda CIP se zhasne/rozsvt motor erpadla M1

M1 M1=1/0 - motor erpadla M1 zapnut/vypnut motor erpadla M2 M2 M2=1/0 - motor erpadla M2 zapnut/vypnut Tab. 2: Analza vstup lohy . 1 Zadn, analza, simulace Analza krokovho diagramu

Pomoc seznamu vech prvku, (Tab. 1 a 2), je provedena analza krokovho diagramu. Obr. 3: Analza krokovho diagramu lohy . 1; [s1] Zadn, analza, simulace Simulace lohy - Elektropneumatick schma Schma obsahuje bistabiln rozvade a dvojinn motory. V tomto schmatu se tak nachzej zptn a krtc ventily, kter d rychlost vysunut a zasunut dvojinnch motor. Obr. 4: Elektropneumatick schma lohy . 1; [s1] Zadn, analza, simulace

Simulace lohy - Obvodov schma Umstn vstupnch a vstupnch prvk virtulnho PLC je znzornno v obvodovm schmatu, (Obr. 5). Mezi vstupn prvky pat ovldac tlatka a snmae polohy dvojinnch motor. Kolena a ventily jsou simulovny pneumatickmi motory, ovldanmi bistabilnmi rozvadi. Motory erpadel jsou simulovny LED diodami. Obr. 5: Obvodov schma lohy . 1; [s1] Zadn, analza, simulace Simulace lohy - Navren algortimus Simulace zen procesnho tank je provedena pomoc jazyka Grafcet, (Obr. 6), v programu FESTO FluidSIM 4 Demo.

Obr. 6: Algortimus v jazyku Grafcet pro lohy . 1; [s1] Zadn, analza, simulace Simulace lohy - Navren algortimus Reln krokov diagram, (Obr. 7), je vytvoen v programu FESTO FluidSIM 4 Demo pomoc nstroje State diagram. Reln krokov diagram odpovd krokovmu diagramu, (Obr. 2). Tmto porovnnm je ovena sprvnost simulace zen lohy . 1. Obr. 7: Reln krokov diagram lohy . 1; [s1] Pouit HW a SW prostedky Simatic S7 - 1200 Typ

CPU 1212C Rozmry 90x100x75 - Parametry Pam -pracovn 25Kb -stl (permanentn) 1Mb -remanentn

2Kb Vstupy/Vstupy -Digitln -Analogov 8vstpu/6vstupu 2 vstpy Rozen -signlov moduly je mon pidat 2 moduly -signlov desky je mon pidat 1 desku na CPU -komunikan moduly

je mon pidat 3 moduly Vsokorychlostn itae -samotn 3x 100kHz a 1x 30kHz -kvadraturn 3x 100kHz a 1x 30kHz Impulzn vstupy Pamov karta 2 pamov karta SIMATIC Realn platn as

10 dn Profinet 1 port Rychlost vykonn instrukci -matematick 18s/instrukces/instrukce -booleovsk 0,1s/instrukces/instrukce Tab. 3: Pehled zkladnch parametr CPU 1212C Obr. 8: dic jednotka S7 - 1200; [5]

Pouit HW a SW prostedky Simatic HMI Basic - KTP600 Byl pouit opertorsk panel Simatic HMI KTP600 Basic Color PN, (Obr. 9). Tento panel je osazen grafickm dotykovm displejem o velikosti 6", kter m rozlien 320x240, zobrazuje 256 barev a m k dispozici 6 hardwarovch funknch klves. Obr. 9: Simatic KTP600 Basic Color PN; [1] Software TIA Portl - Popis Projektov strom Obr. 11: TIA Portl - Projektov strom; [s2] Software TIA Portl - Popis

Editor tvorby programu V hlavnm okn vidme jednotliv pky, pomoc kterch se tvo program. Na prav stran se nachzej vedlej okna Instrukce- Instructions a Rozen instrukce Extended Instructions, kter obsahuj instrukce potebn pro tvorbu programu. Obr. 12: TIA Portl - Editor tvorby programu; [s2] Software TIA Portl - Popis PLC Tagy Pro deklarovn PLC Tagu je k dispozici editor PLC Tagy - PLC Tags, (Obr. 13), ve kterm je mon upravovat parametry promnnch. Tmito parametry jsou: jmno, datov typ a adresa promnn. Obr. 13: TIA Portl - PLC Tagy; [s2]

Software TIA Portl - Popis Vizualizace - Nstroj WinCC Obr. 15: TIA Portl - Vizualizace 1; [s2] Software TIA Portl - Popis Vizualizace - Nstroj WinCC Nastavovn parametr grafickch prvk je mon provdt ve vedlejm okn Vlastnosti - Properties, (Obr. 16). Lze zde mnit napklad zkladn parametry tkajc se vzhledu, velikosti a umstn grafickho prvku. Obr. 16: TIA Portl - Vizualizace 2; [s2] Software TIA Portl - Popis

Vizualizace - Nstroj WinCC V zloce Animace - Animations je mon vytvoit zkladn animace. Prvn nejastji vyuvanou animac je animace typu Vzhled - Appearance, (Obr. 17), kter provd zmnu vzhledu grafickho prvku v zvislosti na zmn rozsahu promnn. Obr. 17: TIA Portl - Vizualizace 3; [s2] Implementace Programovac metoda Obr. 18: TIA Portl - Programovn 1; [s2] Implementace

Vsledn vizualizace lohy . 1 Vsledn vizualizace se skld ze dvou obrazovek. Prvn obrazovka, (Obr. 22), je hlavn a slou pro sledovn i zen procesu v automatickm modu. Obr. 22: TIA Portl - Vizualizace lohy . 1; [s2] Implementace Vsledn vizualizace lohy . 1 Druh obrazovka, (Obr. 23), je urena pro run zen vech prvk procesu. Tyto prvky se ovldaj pomoc ovldacch grafickch prvk typu tlatko (button), tyto prvky se nachzej na prav stran obrazovky. Obr. 23: TIA Portl - Vizualizace runho zen lohy . 1; [s2]

Implementace Vsledn vizualizace lohy . 2 Pro tuto lohu vytvoena pouze jedna obrazovka, (Obr. 24). V tto loze se vyskytuj stejn grafick prvky, jako v loze . 1. Obr. 24: TIA Portl - Vizualizace lohy . 2; [s2] Implementace Simulace Pro simulaci zen zadanch loh byly pouity prvky stavebnice firmy FESTO Didactic. Vsledn zapojen, (Obr. 25), je realizovno v laboratoi . 109. Obr. 25: Simulace zen zadanch loh

Vizualiace Vchoz stav Vizualiace Odstartovn lohy - probh plnn tanku. Vizualiace Oteven ventilu V1 pro pvod kvasnic pokraovn v plnn. Vizualiace

Dosaena horn hladina. Vizualiace Po odpojen kolena K1,vypnuti motoru erpadla M1 a zaven ventilu V1 se aktivuje chlazen pomoc ventilu V2. Vizualiace V dob chlazen mus byt proveden odstel pomoc tlaitka TL1, bhem odstelu je pipojeno koleno K2, kterm se vypust st obsahu procesnho tanku . Vizualiace ekn na dokonen chlazen

Vizualiace Po skonen chlazen se aktivuje koleno K3 a zane se vypoutt. Vizualiace Jakmile poklesne hladina v procesnm tanku, tak se aktivuje motor erpadla M2. Vizualiace Po vyputn procesnho tanku dojde k aktivaci ledky CIP, kter signalizuje, e mus dojt k procesu itn. K deaktivaci signalizace dojde zmaknutm tlatka CipRes.

Vizualiace Vchoz stav Literatura a zdroje Literatura [1] Prospekt Siemens TIA Portal, 2010

[2] Martinskov, M., mejkal, L.: zen programovatelnmi automaty I, skriptum VUT FS, Praha, 2004 [3] Martinskov, M., mejkal, L.: zen Programovatelnmi automaty II, skriptum VUT FS, Praha, 2000 [4] Martinskov, M., mejkal, L.: zen Programovatelnmi automaty III, skriptum VUT FS, Praha, 2003 [5] Manul k Simatic S7-1200, 2009 [6] Manul k Simatic HMI Basic, 2009 Software [s1] Festo FluidSIM 4 - Demo V4.2l/1.66, 2008 [s2] Siemens TIA Portal V10.5, 2009 Dkuj za pozornost

Recently Viewed Presentations

  • The Clock Object - download.microsoft.com

    The Clock Object - download.microsoft.com

    The Clock Object. By using the Clock object, you can include this logic in your programs and write programs that use the system clock. This object's properties include Date, Hour, Time, and Year.. As you program, you may encounter situations...
  • Integrating Pv to The Power Grid Outside U.s.a

    Integrating Pv to The Power Grid Outside U.s.a

    PV Modules are a group of PV cells connected in series or parallel or both and encapsulated in an environmentally protective laminate. The PV module is the smallest package that produces useful power. The process involved in manufacturing these modules...
  • 8.4 - Properties of Logarithms

    8.4 - Properties of Logarithms

    Properties of Logarithms. Properties are based off of the rules of exponents (since exponents = logs) The base of the logarithm can not be equal to 1 and the values must all be positive (no negatives in logs)
  • Ovarian Cancer Team Projects Current and Previous Previous

    Ovarian Cancer Team Projects Current and Previous Previous

    Bethan Powell - Kaiser-Permanente - NC. Scott Lentz - Kaiser-Permanente - SC. Ie-Ming Shih - JHU BDL. Zhen Zhang - JHU BDL. Lucy Gilbert - McGill University. RosanaRisques- U Washington/Twinstrands. Jesse Salk -Twinstrands/UW. Paul Speiser- U Wien. Daniel Chan -...
  • Legal constraints affecting franchising: A general overview

    Legal constraints affecting franchising: A general overview

    Legal constraints affecting franchising: A general overview JOHN H PRATT HAMILTON PRATT General Overview Fraud Unfair Contract Exclusions Renewal Termination Bargaining Strength General/Specific Constraints General: Anti-trust I.P. Misrepresentation General Contractual Specific: Code of Ethics Disclosure Registration Relationship European Code of...
  • Biological Psychology

    Biological Psychology

    Principles That define this level of analysis . Biological psychologists use the "Reductionist Approach" They attempt to explain behavior very simply …. By finding the physiological (physical) reasons behind the behavior. Principles: 1. There are biological basis of our behaviors....
  • The Best of Shel Silverstein Read by Rebecca

    The Best of Shel Silverstein Read by Rebecca

    Where the Sidewalk Ends by Shel SilversteinThere is a place where the sidewalk endsAnd before the street begins,And there the grass grows soft and white,And there the sun burns crimson bright,And there the moon-bird rests from his flightTo cool in...
  • Comparison for bare lattice

    Comparison for bare lattice

    Dynamic aperture with multipoles of super-ferric dipole in arc section has been studied. Multipole data of LHC FFQ was applied to JLEIC. Dynamic aperture is OK with strong cooling, but there may be an issue with large emittance (ex/ey: 1.2/1.2...