ВВЕДЕНИЕ 16
1 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТРОЛЛЕРОВ SIMATIC S7- 200, ТИПОВЫЕ СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ, ПОСТРОЕННЫХ НА БАЗЕ КОНТРОЛЛЕРОВ 17
1.1 Назначение, состав и технические характеристики 17
1.1.1 Общие сведения 17
1.1.2 Отличительные особенности семейства SIMATIC S7-200 17
1.1.3 Состав семейства 17
1.1.4 Конструкция 17
1.1.5 Центральные процессоры 20
1.2 Сигнальные модули 22
1.2.1 Модули ввода-вывода дискретных сигналов 22
1.2.2 Модули ввода-вывода аналоговых сигналов 23
1.3 Функциональные модули 24
1.4 Коммуникационные интерфейсы 26
1.5 Типовые структуры автоматизированных информационно-управляющих
систем, построенных на базе SIMATIC S7-200 33
1.5.1 Встроенные порты RS 485 26
1.5.2 Промышленные сети 37
1.5.3 Модемная связь 39
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММНОГО ПАКЕТА STEP7 Micro/ WIN И
ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ КОНТРОЛЛЕРА SIMATIC S7-200 41
2.1 Краткая характеристика пакета STEP7 Micro/ WIN 41
2.2 Язык программирования LAD 43
2.3 Язык программирования FBD 44
2.4 Язык программирования STL 46
3 ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
ПРОМЫШЛЕННОГО КОНТРОЛЛЕРА SIMATIC S7 - 200 48
3.1 Лабораторный стенд для изучения контроллера 48
3.2 Методические указания по выполнению лабораторной работы
«Назначение, состав, технические характеристики контроллера» 50
3.3 Программно-методическое обеспечение по выполнению лабораторной
работы «Разработка программы на языке LAD с применением арифметических функций» 53
3.3.1 Методические указания по выполнению лабораторной работы «Разработка
программы на языке LAD с применением арифметических функций» 53
3.3.2 Программное обеспечение по выполнению лабораторной работы
«Разработка программы на языке LAD с применением арифметических функций» 75
3.4 Программно-методическое обеспечение по выполнению лабораторной
работы «Разработка программы на языке FBD с применением арифметических функций» 58
3.4.1 Методические указания по выполнению лабораторной работы «Разработка
программы на языке FBD с применением арифметических функций» 59
3.4.2 Программное обеспечение по выполнению лабораторной работы
«Разработка программы на языке FBD с применением арифметических функций» 62
3.5 Программно-методическое обеспечение по выполнению лабораторной
работы «Создание программы на языке LAD для управления стендом подготовки технической воды» 64
3.5.1 Методические указания по выполнению лабораторной работы «Создание
программы на языке LAD для управления стендом подготовки технической воды» 26
3.5.2 Программное обеспечение по выполнению лабораторной работы
«Создание программы на языке LAD для управления стендом подготовки технической воды» 68
3.6 Программно-методическое обеспечение по выполнению лабораторной работы «Создание программы на языке FBD для управления стендом подготовки технической воды» 69
3.6.1 Методические указания по выполнению лабораторной работы «Создание
программы на языке FBD для управления стендом подготовки технической воды» 69
3.6.2 Программное обеспечение по выполнению лабораторной работы
«Создание программы на языке FBD для управления стендом подготовки технической воды» 75
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 75
4.1 Организация и планирование работ 75
4.1.1 Продолжительность этапов работ 75
4.1.2 Расчет накопления готовности проекта 80
4.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта 81
4.2.1 Расчет затрат на материалы 75
4.2.2 Расчет заработной платы 75
4.2.3 Расчет затрат на социальный налог 83
4.2.4 Рачет затрат на электроэнергию 83
4.2.5 Расчет амортизационных расходов 85
4.2.6 Расчет прочих расходов 86
4.2.7 Расчет общей себестоимости разработки 86
4.2.8 Расчет прибыли 87
4.2.9 Расчет НДС 87
4.2.10 Цена разработки ВКР 88
4.3 Оценка экономической эффективности проекта 88
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 89
5.1 Производственная безопасность 90
5.1.1 Электромагнитные излучения 90
5.1.2 Шум 91
5.1.3 Опасность поражения электрическим током 92
5.1.4 Недостоверность информации при разработке программно-методического
обеспечения 93
5.1.5 Программное обеспечение 94
5.2 Экологическая безопасность 95
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 96
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
CONCLUSION 100
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 101
ПРИЛОЖЕНИЕ А Методические указания по выполнению лабораторной работы «Назначение, состав, технические характеристики контроллера Simatic
S7-200» (Документ Word (*.doxc) на CD-диске) 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Методические указания по выполнению лабораторной работы «Разработка программы на языке LAD с применением арифметических
функций» (Документ Word (*.doxc) на CD-диске) 103
ПРИЛОЖЕНИЕ В Методические указания по выполнению лабораторной работы «Разработка программы на языке FBD с применением арифметических
функций» (Документ Word (*.doxc) на CD-диске) 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Методические указания по выполнению лабораторной работы «Создание программы на языке LAD для управления стендом
подготовки технической воды» (Документ Word (*.doxc) на CD-диске) 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Методические указания по выполнению лабораторной работы «Создание программы на языке FBD для управления стендом
подготовки технической воды» (Документ Word (*.doxc) на CD-диске) 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Листинг программы управления кодовым замком с тремя
кнопками на языке LAD 104
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Листинг программы управления кодовым замком с четырьмя кнопками на языке LAD 106
кнопками на языке FBD 108
ПРИЛОЖЕНИЕ К Листинг программы управления кодовым замком с четырьмя
кнопками на языке FBD 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Л Листинг программы - примера управления стендом
подготовки технической воды на языке LAD 112
ПРИЛОЖЕНИЕ М Листинг программы управления стендом подготовки
технической воды на языке LAD 114
ПРИЛОЖЕНИЕ Н Листинг программы - примера управления стендом
подготовки технической воды на языке FBD 121
ПРИЛОЖЕНИЕ П Листинг программы управления стендом подготовки
технической воды на языке FBD 122
В настоящее время фирма Siemens, работающая в области электротехники, электроники, энергетического оборудования, транспорта, медицинского оборудования и светотехники, а также специализированных услуг в различных областях промышленности, транспорта и связи, нашла широкое распространение в России для построения АСУ ТП. В широкий спектр продукции микропроцессорной техники фирмы Siemens входят контроллеры семейства SIMATIC S7, а именно S7 - 200, S7 - 300, S7 - 400, S7 - 1200, S7 - 1500.
Целью данной ВКР является разработка программно-методического обеспечения для изучению промышленного микропроцессорного контроллера SIMATIC S7-200 на языках LAD и FBD для студентов, обучающихся по направлению 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Для достижения данной цели решены следующие задачи.
1 Изучена система программирования STEP7 Micro/WIN, языки программирования LAD, FBD.
2 Разработан лабораторный практикум по изучению программирования контроллеров SIMATIC S7-200 и составлены методические указания по выполнению пяти лабораторных работ.
В результате выпускной квалификационной работы было разработано программно-методическое обеспечение для изучения промышленного контроллера SIMATIC S7-200, которое включает в себя:
• Методические указания по выполнению лабораторной работы «Назначение, состав, технические характеристики контроллера».
• Программно-методическое обеспечение по выполнению
лабораторной работы «Разработка программы на языке LAD с применением арифметических функций».
• Программно-методическое обеспечение по выполнению
лабораторной работы «Разработка программы на языке FBD с применением арифметических функций».
• Программно-методическое обеспечение по выполнению
лабораторной работы «Создание программы на языке LAD для управления стендом подготовки технической воды».
• Программно-методическое обеспечение по выполнению
лабораторной работы «Создание программы на языке FBD для управления стендом подготовки технической воды».
Приведенное программно-методическое обеспечение предназначено для изучения промышленного контроллера SIMATIC S7-200, изучения системы программирования STEP7 Micro/WIN и получения практических навыков по программированию контроллеров «Simiens» в системе STEP7 Micro/WIN на языках LAD, FBD.
Программно-методическое обеспечение по выполнению лабораторных работ будет в дальнейшем использоваться студентами ТПУ, обучающимися по направлению 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» при изучении курса «Автоматизированные информационно - управляющие системы» студентами кафедры автоматики и компьютерных систем Томского политехнического университета.
1. Программируемый контроллер S7-200. Системное руководство. Издание 3: 2002, - 457с.
2. Митин Г.П., Хазанова О.В., Системы автоматизации с использованием программируемых логических контроллеров: Учебное пособие. - М.: ИЦ МГТУ «Станкин», 2005, - 136с.
3. Система автоматизации S7-200. Системное руководство: 2001, -
230с.
4. Программирование промышленных логических контроллеров SIMATIC S7. В 3 - х ч. Часть 1. Семейство S7-200: учебное пособие / И. В. Музылева. - Липецк: Издательство ЛГТУ, 2013. - 72с.
5. STEP 7-MICRO/WIN 32 В ПРИМЕРАХ И ЗАДАЧАХ: сборник заданий к лабораторным работам / сост. А.М. Зюзев, К.Е. Нестеров. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 27 с.
6. Кнышова Е. Н. Экономика организации : учебник / Е. Н. Кнышова, Е. Е. Панфилова. - Москва: Форум Инфра-М, 2012. - 334 с.: ил. - Профессиональное образование.
7. Шульмин В. А. Экономическое обоснование в дипломных проектах : учебное пособие для вузов / В. А. Шульмин, Т. С. Усынина. - Старый Оскол: ТНТ, 2012. - 192 с.
8. Голосовский С. И. Эффективность научных исследований в промышленности / С. И. Голосовский. - Москва: Экономика, 1986. - 159 с.
9. Мигуренко Р. А. Научно-исследовательская работа: учебнометодическое пособие / Р. А. Мигуренко; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт дистанционного образования (ИДО). - 2-е изд., стер. - Томск: Изд-во ТПУ, 2010. - 184 с.
10. ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. «Электробезопасность».
11. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
12. ГОСТ 12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности».
13. Баранов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность: Учебное пособие. — М.: АСВ, 1997, — 176 с. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - М.: Энергоатомиздат, 1984, - 824 с.
14. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда : учебное пособие для вузов / П. П. Кукин [и др.]. — 5-е изд., стер. — Москва: Высшая школа, 2009. — 335 с.: ил. — Для высших учебных заведений. —Безопасность жизнедеятельности. — Библиогр.: с. 333.