Повышение эффективности работы лифта и его оборудования за счет разработки системы управления лифтом на базе контроллера S7-300 (АСУ)
|
Введение 4
1 Устройство лифта 6
1.1 Общее устройство лифта 6
1.2.1 Общая структурная схема работы лифта 10
1.2.2 Описание принципа системы управления лифта 12
1.3 Обзор систем управления лифтом 14
1.3.1 Релейная станция управления 14
1.3.2 Станция управления на логических элементах 15
1.3.3 Микропроцессорная станция управления 18
2 Разработка аппаратной части системы управления 24
2.1 Выбор контроллера, модулей ввода/вывода и описание технических характеристик 24
2.1.1 Описание контроллера S7-300 27
2.2 Модификации контроллеров SIMATIC S7-300 28
2.3.1 Модуль SM 321 32
2.3.2 Модуль аналогового ввода SM 335 34
2.3.3 Модуль скоростного ввода-вывода аналоговых сигналов SM 335 . 34
2.3.4 Модуль SM 322 35
2.4 Выбор модулей ввода/вывода и их характеристик 36
3. Разработка программного обеспечения нижнего уровня 37
3.1 Описание программного обеспечения SimaticStep 7 37
3.2 Описание среды и пакета программирования SIMATICS7-300 38
3.3 Обзор основных компонентов проекта 39
3.3.1 Организационные блоки и структура программы 40
3.3.2 Функциональные блоки проекта 41
3.3.3 Функции и функциональные блоки FC 41
3.4 Разработка программы для контроллера S7-300 42
3.4.1 Функциональный блок для управления лифтом 43
3.4.2 Функциональный блок для управления дверью кабины 48
3.4.3 Организационный блок для управления устройствами лифта 51
3.4.4 Организационный блок для управления лифтом 52
3.4.5 Функциональный блок для перемещения лифта по этажам 56
3.4.6 Слежение за работой программы 59
4 Разработка программного обеспечения верхнего уровня 62
4.1 Описание SCADA - системы 62
4.2 Описание структуры проекта WinCC 62
4.3 Создание проекта, структурных типов и тегов процесса 66
4.3.1 Создание структурных тегов 67
4.4 Динамизация объектов экрана процесса 71
4.5 Разработка главного экрана процесса 72
4.5.1 Разработка обработчиков событий 74
4.5.2 Включение устройства 75
Заключение 79
Список использованных источников 81
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
1 Устройство лифта 6
1.1 Общее устройство лифта 6
1.2.1 Общая структурная схема работы лифта 10
1.2.2 Описание принципа системы управления лифта 12
1.3 Обзор систем управления лифтом 14
1.3.1 Релейная станция управления 14
1.3.2 Станция управления на логических элементах 15
1.3.3 Микропроцессорная станция управления 18
2 Разработка аппаратной части системы управления 24
2.1 Выбор контроллера, модулей ввода/вывода и описание технических характеристик 24
2.1.1 Описание контроллера S7-300 27
2.2 Модификации контроллеров SIMATIC S7-300 28
2.3.1 Модуль SM 321 32
2.3.2 Модуль аналогового ввода SM 335 34
2.3.3 Модуль скоростного ввода-вывода аналоговых сигналов SM 335 . 34
2.3.4 Модуль SM 322 35
2.4 Выбор модулей ввода/вывода и их характеристик 36
3. Разработка программного обеспечения нижнего уровня 37
3.1 Описание программного обеспечения SimaticStep 7 37
3.2 Описание среды и пакета программирования SIMATICS7-300 38
3.3 Обзор основных компонентов проекта 39
3.3.1 Организационные блоки и структура программы 40
3.3.2 Функциональные блоки проекта 41
3.3.3 Функции и функциональные блоки FC 41
3.4 Разработка программы для контроллера S7-300 42
3.4.1 Функциональный блок для управления лифтом 43
3.4.2 Функциональный блок для управления дверью кабины 48
3.4.3 Организационный блок для управления устройствами лифта 51
3.4.4 Организационный блок для управления лифтом 52
3.4.5 Функциональный блок для перемещения лифта по этажам 56
3.4.6 Слежение за работой программы 59
4 Разработка программного обеспечения верхнего уровня 62
4.1 Описание SCADA - системы 62
4.2 Описание структуры проекта WinCC 62
4.3 Создание проекта, структурных типов и тегов процесса 66
4.3.1 Создание структурных тегов 67
4.4 Динамизация объектов экрана процесса 71
4.5 Разработка главного экрана процесса 72
4.5.1 Разработка обработчиков событий 74
4.5.2 Включение устройства 75
Заключение 79
Список использованных источников 81
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Лифтом называется транспортное устройство прерывного действия, предназначенное для подъёма и спуска людей (грузов) с одного уровня на другой, кабина которого перемещается по жёстким вертикальным направляющим, установленным в шахте, снабжённой на посадочных (загрузочных) площадках запираемыми дверями. Электрическим считается лифт, лебёдка которого приводится в действие электродвигателем.
Прообразы современных лифтов были известны в Древнем Риме. Упоминание о лифтах более позднего периода относится к VI в., (лифт Синайского монастыря в Египте), к первой четверти XIII в. (Франция) и XVII в. (лифт Виндзорского замка в Англии, “летающий стул” Велайера в одном из парижских дворцов).
В середине XIX в. США появились лифты Э.Отиса с ловителями, удерживающими кабину от падения в случае обрыва канатов.
С 60-х годов XIX в практику лифто-строения вошли лифты паровыми приводами, затем гидравлическими только к началу XX в. широкое и преимущественное развитие получили электрические лифты.
С ростом количества выпускаемых лифтов совершенствуется и их конструкция. Особенность лифтов заключается в том, представляют собой изолированную автоматизированную систему, действующую циклически по командам пассажиров. При этом все операции по доставке пассажиров на требуемый этаж и по обеспечению безопасности перевозок выполняются автоматически. Обслуживающий персонал - электромеханики по лифтам, лифтёры-обходчики, диспетчеры и дежурные электромеханики ЛАС.
В данной выпускной квалификационной работе разрабатывается автоматизация процесса перемещения лифта, что позволяет производить контроль и регулирование параметров процесса.
Устаревшие системы управления не позволяют качественно осуществлять контроль и управление техпроцессом. Предлагаемая автоматизированная система управления на базе контроллера S7-300 4 позволяет получить экономию энергоресурсов, исключить ошибки персонала, повысить безопасность эксплуатации оборудования.
При использовании контроллера S7-300 фирмы Siemens отпадает необходимость наблюдать за процессом положения оборудования.
Целью ВКР является Повышение эффективности работы лифта и его оборудования за счет разработки системы управления лифтом на базе контроллера S7-300 (АСУ).
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
- Анализ оборудования лифта, а также его функционирования;
- Разработка программного обеспечения нижнего уровня для
эмуляции работы лифта и всех его вспомогательных устройств;
- Разработка программного обеспечения верхнего уровня для диагностирования состояния лифта.
В данной ВКР, будет рассмотрена задача разработки системы
управления пассажирским лифтом на базе контроллера S7 300.
Прообразы современных лифтов были известны в Древнем Риме. Упоминание о лифтах более позднего периода относится к VI в., (лифт Синайского монастыря в Египте), к первой четверти XIII в. (Франция) и XVII в. (лифт Виндзорского замка в Англии, “летающий стул” Велайера в одном из парижских дворцов).
В середине XIX в. США появились лифты Э.Отиса с ловителями, удерживающими кабину от падения в случае обрыва канатов.
С 60-х годов XIX в практику лифто-строения вошли лифты паровыми приводами, затем гидравлическими только к началу XX в. широкое и преимущественное развитие получили электрические лифты.
С ростом количества выпускаемых лифтов совершенствуется и их конструкция. Особенность лифтов заключается в том, представляют собой изолированную автоматизированную систему, действующую циклически по командам пассажиров. При этом все операции по доставке пассажиров на требуемый этаж и по обеспечению безопасности перевозок выполняются автоматически. Обслуживающий персонал - электромеханики по лифтам, лифтёры-обходчики, диспетчеры и дежурные электромеханики ЛАС.
В данной выпускной квалификационной работе разрабатывается автоматизация процесса перемещения лифта, что позволяет производить контроль и регулирование параметров процесса.
Устаревшие системы управления не позволяют качественно осуществлять контроль и управление техпроцессом. Предлагаемая автоматизированная система управления на базе контроллера S7-300 4 позволяет получить экономию энергоресурсов, исключить ошибки персонала, повысить безопасность эксплуатации оборудования.
При использовании контроллера S7-300 фирмы Siemens отпадает необходимость наблюдать за процессом положения оборудования.
Целью ВКР является Повышение эффективности работы лифта и его оборудования за счет разработки системы управления лифтом на базе контроллера S7-300 (АСУ).
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
- Анализ оборудования лифта, а также его функционирования;
- Разработка программного обеспечения нижнего уровня для
эмуляции работы лифта и всех его вспомогательных устройств;
- Разработка программного обеспечения верхнего уровня для диагностирования состояния лифта.
В данной ВКР, будет рассмотрена задача разработки системы
управления пассажирским лифтом на базе контроллера S7 300.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы были выполнены следующие задачи:
- Проанализировано оборудование лифта и его функционирование;
- Было разработано программное обеспечение нижнего уровня для эмуляции работы лифта и всех его вспомогательных устройств;
- Было разработано программное обеспечение верхнего уровня для диагностирования состояния лифта.
Выбранная тема считается актуальной на сегодняшний день.
В нынешнее время ни одно большое современное строение зачастую не обходится без лифтового оборудования, а в общественных заведениях этот механизм выглядит настолько естественно, что скорее вызывает удивление отсутствие лифта, нежели присутствие. Лифты, как устройства, на данный момент, являются неотъемлемыми помощниками людей в работе и в быту, они призваны экономить время и физические ресурсы людей при перемещении и транспортировке грузов. В последнее время появилась потребность в пассажирских лифтах для индивидуальных домов, потому что этот механизм не просто облегчает жизнь и делает ее более комфортной, но иногда бывает просто насущной необходимостью, это особенно видно на примере людей ограниченных в способности самостоятельно передвигаться. Помимо обыкновенных лифтов и эскалаторов на заводах изготавливают специальные подъёмные механизмы для инвалидов, которые устанавливаются в общественных зданиях, жилых домах, на авто, аэро и железнодорожных вокзалах, в автобусах Исполнение этих лифтов и отделочные материалы, которые используются для облицовки пассажирских кабин в состоянии удовлетворить самый изысканный вкус. Большой популярность пользуются панорамные лифты, когда прозрачной является не только кабина лифта, но и шахта внутри которой происходит перемещение кабины.
Основные требования, предъявляемые к пассажирским лифтам это безопасность, надёжность, плавность разгона, плавность движения и торможения, точность остановки кабины, а также работа лифта не должна сопровождаться высоким уровнем шума.
Основное преимущество вертикального транспорта - это небольшая часть пространства, оборудованием в здании.
Для реализации проекта была выбрана SCADA - система WinCC. Эта система является мощной системой человека - машинного интерфейса, совместимая с операционной системой Microsoft Windows. Автоматизация позволяет поддерживать фактический контроль над всем процессом. Для управления устанавливается с одной стороны связь между WinCC и оператором, а с другой стороны - между системой автоматизации и WinCC.
Данная тема ВКР была детально изучена и реализована на техническом уровне, где мы ознакомились с полной функциональной возможностью контроллеров семейства SIMATIC S7 300 и SCADA-системой WinCC.
Поставленная цель достигнута, задачи выполнены.
- Проанализировано оборудование лифта и его функционирование;
- Было разработано программное обеспечение нижнего уровня для эмуляции работы лифта и всех его вспомогательных устройств;
- Было разработано программное обеспечение верхнего уровня для диагностирования состояния лифта.
Выбранная тема считается актуальной на сегодняшний день.
В нынешнее время ни одно большое современное строение зачастую не обходится без лифтового оборудования, а в общественных заведениях этот механизм выглядит настолько естественно, что скорее вызывает удивление отсутствие лифта, нежели присутствие. Лифты, как устройства, на данный момент, являются неотъемлемыми помощниками людей в работе и в быту, они призваны экономить время и физические ресурсы людей при перемещении и транспортировке грузов. В последнее время появилась потребность в пассажирских лифтах для индивидуальных домов, потому что этот механизм не просто облегчает жизнь и делает ее более комфортной, но иногда бывает просто насущной необходимостью, это особенно видно на примере людей ограниченных в способности самостоятельно передвигаться. Помимо обыкновенных лифтов и эскалаторов на заводах изготавливают специальные подъёмные механизмы для инвалидов, которые устанавливаются в общественных зданиях, жилых домах, на авто, аэро и железнодорожных вокзалах, в автобусах Исполнение этих лифтов и отделочные материалы, которые используются для облицовки пассажирских кабин в состоянии удовлетворить самый изысканный вкус. Большой популярность пользуются панорамные лифты, когда прозрачной является не только кабина лифта, но и шахта внутри которой происходит перемещение кабины.
Основные требования, предъявляемые к пассажирским лифтам это безопасность, надёжность, плавность разгона, плавность движения и торможения, точность остановки кабины, а также работа лифта не должна сопровождаться высоким уровнем шума.
Основное преимущество вертикального транспорта - это небольшая часть пространства, оборудованием в здании.
Для реализации проекта была выбрана SCADA - система WinCC. Эта система является мощной системой человека - машинного интерфейса, совместимая с операционной системой Microsoft Windows. Автоматизация позволяет поддерживать фактический контроль над всем процессом. Для управления устанавливается с одной стороны связь между WinCC и оператором, а с другой стороны - между системой автоматизации и WinCC.
Данная тема ВКР была детально изучена и реализована на техническом уровне, где мы ознакомились с полной функциональной возможностью контроллеров семейства SIMATIC S7 300 и SCADA-системой WinCC.
Поставленная цель достигнута, задачи выполнены.