Методы алгоритмизации: Практикум (Технические средства обучения. Задания для самостоятельной работы. Решение заданий), страница 6

Модель «Водонапорная башня» позволяет имитировать работу системы автономного водоснабжения в различных режимах. Основными рабочими операциями системы являются наполнение накопительного резервуара водой с помощью насоса М1 и последующее опорожнение резервуара через сливной клапан Y1. При этом процесс наполнения или слива отображается на экране монитора изменением уровня воды в резервуаре.

Для контроля уровня наполнения резервуара предназначены сигнализаторы уровня, что позволяет моделировать как наполнение, так и опорожнение резервуара до определенного уровня. Каждый сигнализатор уровня снабжен переключателем «Ошибка датчика», который дает возможность имитировать неисправность сигнализатора. Выбор нужного уровня, а также состояния рабочего процесса (наполнение или слив) осуществляется кнопками на пульте управления. Здесь же расположены лампы Н1 - Н4, позволяющие индицировать дискретные уровни наполнения резервуара.

В виртуальной модели «Водонапорная башня» предусмотрена также возможность непрерывного контроля уровня воды в резервуаре с помощью аналогового датчика. Имитатор генерирует потенциальный сигнал в диапазоне 0...5 В, который можно подавать на аналоговый вход контроллера и тем самым использовать для непрерывного регулирования уровня воды в резервуаре. При этом скорость наполнения или слива задается с помощью потенциометров на панели задания параметров.

4. Заданиядлясамостоятельнойработы

В предлагаемых в данном разделе заданиях требуется разработать управляющую программу для ПЛК с центральным процессором CPU S7-222 фирмы «Siemens». Задания ориентированы на использование программного имитатора объектов управления COSIM, описанного в разделе 3.2. Этими заданиями не исчерпываются все возможности виртуальных моделей имитатора; преподаватель может по своему усмотрению предложить учащимся как более простые, так и более сложные варианты заданий.

Решения всех заданий приведены в разделе 5.

4.1. Задание для модели «Лифт»

Требуется разработать систему управления пассажирским лифтом с программируемым логическим контроллером с центральным процессором CPU S7-222. Виртуальная модель «Лифт» показана на рис. 4.1.

Предлагается реализовать следующий алгоритм работы лифта. Лифт должен осуществлять подъем на 2-ой и 3-ий этажи. Опускание кабины должно выполняться только при нажатии кнопки вызова лифта на 1-м этаже. Номер этажа, на котором находится лифт или мимо которого он проходит в данный момент времени, должен высвечиваться на указателе в кабине лифта.

Задание

1.  Начертить граф переходов системы.

2.  Составить список назначений в соответствии с описанием алгоритма работы лифта и определить внешние связи контроллера.

3.  Разработать управляющую программу для ПЛК.

4.  Загрузить программу в ПЛК.

5.  Протестировать разработанную программу на имитаторе COSIM.

4.2. Задание для модели «Электродвигатель»

Вал асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором должен вращаться в обоих направлениях (рис. 4.2). Для исключения высоких пусковых токов электродвигатель должен включаться по схеме «звезда» и через определенное время переключаться на схему «треугольник». Требуется разработать управляющие программы для ПЛК, используя предлагаемые релейно-контактные схемы, для различных вариантов работы двигателя.

Вариант 1

В исходном положении пускатель К1 (вращение по часовой стрелке) и пускатель К2 (вращение против часовой стрелки) отключены. Двигатель включают нажатием кнопок: S1 - для приведения вала во вращение по часовой стрелке и S2 - против часовой стрелки. Соответствующий пускатель своими контактами включает контактор звезды К4 и реле времени К5 (реализуется программно). После периода пуска длительностью 5 с реле времени отключает контактор звезды К4 и включает контактор треугольника КЗ. Направление вращения вала может быть изменено только после отключения двигателя кнопкой SO независимо от состояния процесса. Состояние «включено» должно индицироваться сигнальными лампами Н1 и Н2 в соответствии с направлением вращения вала. При перегрузке двигатель должен автоматически отключаться тепловым реле Q1, срабатывание которого имитируется переключением тумблера S5.