СТА 4/2010

оборудование – от компании Siemens. Особо хочется упомянуть оператор скую панель OP 77A. Она оптимизиро вана для применения в относительно небольших АСУ: 8 программируемых клавиш, 4 программируемых светодио да, поддержка сигнальных процедур Alarm S, математические функции, планировщик задач, работа с рецепта ми, администрирование пользовате лей – и это лишь часть её функциональ ных возможностей, позволяющих создать весьма удобный пользовательс кий интерфейс. Панель ОР 77А решает задачи по изменению настроек работы автоматического режима, отображению диагностической и сервисной инфор мации. Есть возможность с помощью этой панели адаптировать работу мани пулятора в аварийных режимах. Подсистема управления приводами механизмов представлена низковольт ными коммутационными и защитны ми аппаратами SIRIUS. Высокое каче ство и широкая гамма изделий этой се рии продукции Siemens стали осново полагающими факторами при их выбо ре для управления приводами. Подсистема аварийного отключения работает вне зависимости от работы остальных подсистем и обеспечивает надёжную остановку и блокировку уп равления приводами в аварийных си туациях на аппаратном уровне. Под система активизируется нажатием од ной из кнопок аварийного отключе ния. Подсистему позиционирования каре ток представляют пристраиваемые оп тоэлектронные инкрементальные дат чики SIMODRIVE sensor (Siemens) в комбинации с модулями быстрого счё та FM350 1 и коммутационной аппара турой. Подсистема с необходимой точ ностью останавливает механизмы пе редвижения кареток, измеряет ско рость их передвижения и предоставля ет необходимую информацию для ди агностики работы оборудования. Надо отметить, что манипулятор снабжён двумя механизмами передвижения ка реток (для измерительного и для отбо рочного жезлов). Задача позициониро вания кареток сводится к тому, чтобы, во первых, определить уровень металла в ванне электросталеплавильного агре гата, а во вторых, погрузить жезлы на заданную глубину. Основу подсистемы определения сос тояния механизмов составляют индук тивные датчики ВБИ («Сенсор») в ко личестве 5 штук. В принципе, это не плохие датчики, если соблюдать усло вия их эксплуатации. В частности, в металлургии бо<льшая часть полевого оборудования находится длительное время или эпизодически под влиянием высоких температур, а так как корпус датчиков ВБИ выполнен из пластмас сы, то практически всегда не лишним будет защитить их от нагрева. Основой АСУ является программиру емый логический контроллер. На него возлагается решение следующих задач: ● управление приводами механизмов манипулятора в автоматическом ре жиме; ● сбор, обработка и архивация данных от подсистемы измерения парамет ров расплава; ● диагностика работы оборудования. Для решения этих задач был выбран контроллер из серии SIMATIC S7 300 (Siemens) в комплектации, представ ленной в табл. 1. Расположение вы бранного контроллера в шкафу управле ния (шкаф фирмы Rittal, серия AE, сте пень защиты IP56) показано на рис. 2. Выбор в пользу именно этого конт роллера сделан по целому ряду причин. Во первых, управление подобного рода манипуляторами хоть и кажется на 30 СТА 4/2010 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / МЕ ТАЛЛУ Р Г ИЯ www.cta.ru первый взгляд задачей весьма триви альной, но на практике усложняется за счёт большого количества возмож ных аварийных ситуаций, в которых АСУ должна отработать максимально быстро и без потерь для производства. Контроллер серии S7 300 способен решить все возможные проблемы, между тем как контроллер серии S7 200 в данном случае проигрывает по производительности и функциональ ным возможностям, а контроллер се рии S7 400 оказывается функциональ но избыточным, и его выбор ведёт к неоправданному удорожанию систе мы. Во вторых, утилита S7 PDIAG, применяемая при работе с контролле рами серии S7 300, существенно упро щает и систематизирует процедуру ре шения задач по диагностике. В треть их, было учтено пожелание заказчика использовать при проектировании то оборудование, в отношении которого уже есть опыт эксплуатации на предп риятии. Контроллеры SIMATIC S7 300 хорошо себя зарекомендовали при эксплуатации в тяжёлых условиях ме таллургического производства, в пер вую очередь, как надёжные и удобные в обслуживании контроллеры. К ним применимо большое количество язы ков программирования, что сущест венно облегчает процесс создания программного обеспечения и, в конеч ном счёте, создаёт условия для расши рения функциональных возможностей АСУ в целом. Также для них создан большой объём сервисного програм много обеспечения, которое, безуслов но, упрощает работу с этими контрол лерами. Надо особо отметить, что для контроллеров именно данной серии существует ряд специализированных для определённых задач модулей, кото рых в арсенале других производителей обнаружить не удалось. Таблица 1 Состав контроллера АСУ манипулятора СЛОТ НАИМЕНОВАНИЕ БЛОКА/ МОДУЛЯ АРТИКУЛ ХАРАКТЕРИСТИКИ 1 Блок питания нагрузки PS 307 6ES7307 1EA00 0AA0 220/24 В, 5 А 2 Процессорный модуль CPU 315 2DP 6ES7315 2AG10 0AB0 100 нс (бинарная инструкция), 3 мкс (операция с плавающей точкой); 128 кбайт RAM; MPI, PROFIBUS DP 4 Модуль быстрого счёта FM350 1 6ES7350 1AH03 0AE0 1 канал до 500 кГц 5 Модуль быстрого счёта FM350 1 6ES7350 1AH03 0AE0 1 канал до 500 кГц 6 Модуль цифрового ввода SM321 6ES7321 1BL00 0AA0 32 дискретных входа, питание 24 В пост. тока 7 Модуль цифрового вывода SM322 6ES7322 1BL00 0AA0 32 дискретных выхода, питание 24 В пост. тока (0,5 А) 8 Коммуникационный модуль СР341 6ES7341 1AH01 0AE0 RS 232 (ASCII) Рис. 2. Контроллер SIMATIC S7#300 в шкафу управления © СТА-ПРЕСС