«Elektronika va avtomatika» fakulteti «Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish» kafedrasi

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
ISLOM KARIMOV NOMIDAGI
TOSHKENT DAVLAT TEXNIKA UNIVERSITETI
«Elektronika va avtomatika» fakulteti
«Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish» kafedrasi


«TEXNOLOGIK JARayonlarni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimilari » fаnidаn
“S7-1200 kontrollerlar” mavzuda
Mustaqil ish
.
Bajardi: S27-19-guruh talabasi:
Xusanov A’zimjon Akbarali o`g`li
Tekshirdi: ass.__________________


Kirish
Markaziy protsessorlarning operatsion tizimi darajasida qo'llabquvvatlanadigan bir qator funktsiyalar, elektromagnit va mexanik ta'sirlarga yuqori qarshilik,tabiiy sovutish bilan ishlash va foydalanish qulayligi turli maqsadlar uchun sanoat avtomatlashtirish tizimlarini qurish uchun iqtisodiy jihatdan samarali echimlarni olish imkonini beradi. . TIA Portal muhitida loyihalarni ishlab chiqish dizayn ishlari samaradorligini oshiradi, barcha yangi til kengaytmalari va uskunaning funksional imkoniyatlaridan foydalanishga imkon beradi, asbob-uskunalar va insonmashina interfeysi tizimlari, drayverlar, drayvlar bilan o'zaro ta'sir qilish masalalarini hal qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi.Kuchlanishni almashtir- ish himoya vositalari,mehnat xarajatlarini va loyihani bajarishvaqtini qisqartiradi. Sanoat ishlab chiqarishining barcha tarmoqlarida tsiklik jarayonlarni avtomatlashtirish uchun universal modulli dasturlashtiriladigan boshqaruvchi. Yuqori unumdorlik, modulli dizayn, keng aloqa imkoniyatlari,mahalliy va taqsimlangan I/U tizimlaridan moslashuvchan foydalanish bir nechta.

Reja:

1. 
   SIMATIC S7-1200 PLC
   
2. 
   CPU
   
3. 
   Funktsional xususiyatlar
   
4. 
   Signal modullari SM
   
5. 
   Foydalanilgan adabiyotlar
   

1.SIMATIC S7-1200 PLC - bu past darajadagi avtomatlashtirish vazifalarining keng doirasi uchun Siemens mikrokontrollerlarining yangi oilasi. Ushbu kontrollerlar modulli va ko'p qirrali. Ular real vaqt rejimida ishlashga qodir, mahalliy avtomatlashtirishning nisbatan oddiy tugunlarini yoki Industrial Ethernet / PROFINET tarmoqlari, shuningdek PtP (Point-to-Point) orqali intensiv aloqa ma'lumotlar almashinuvini qo'llab-quvvatlaydigan murakkab avtomatik boshqaruv tizimlarining tugunlarini qurish uchun ishlatilishi mumkin.) ulanishlar. S7-1200 dasturlashtiriladigan kontrollerlari ixcham IP20 plastik korpuslariga ega, standart 35 mm DIN relsga yoki o'rnatish plitasiga o'rnatilishi mumkin va 0 dan +50 ° C gacha bo'lgan harorat oralig'ida ishlaydi. Ular 10 dan 284 tagacha diskret va 2 dan 51 tagacha analog kiritish-chiqarish kanallariga xizmat ko'rsatishga qodir. S7-200 bilan bir xil I/U konfiguratsiyalari bilan S7-1200 kontrolleri o'rnatish joyini 35% kamroq egallaydi. Aloqa modullari (CM) S7-1200 dasturlashtiriladigan kontrollerning markaziy protsessoriga (CPU) ulanishi mumkin; raqamli va analog signallarni kiritish/chiqarish uchun signal modullari (SM) va signal platalari (SB). Ular bilan birgalikda 4 kanalli Industrial Ethernet kaliti (CSM 1277) va quvvat manbai moduli (PM 1207) ishlatiladi.

2. CPUlar
S7-1200-da ishlashi, o'rnatilgan xotira hajmi, o'rnatilgan kirish va chiqishlarning soni va turi va boshqa ko'rsatkichlar bo'yicha farq qiluvchi markaziy protsessorlarning 3 ta modeli qo'llaniladi. Har bir modelda uchta modifikatsiya mavjud:
 Besleme zo'riqishida =24 V, diskret kirishlar =24 V va diskret chiqishlar =24 V/0,5A tranzistorli kalitlarga asoslangan.
 Besleme zo'riqishida 24 V DC, raqamli kirishlar 24 V DC va raqamli chiqishlar odatda ochiq o'rni kontaktlari va har bir kontaktga 2 A gacha yuk ko'tarish qobiliyati.
 Besleme zo'riqishida ~115/230 V, raqamli kirishlar =24 V va raqamli chiqishlar odatda ochiq o'rni kontaktlari va har bir kontaktga 2 A gacha yuk ko'tarish qobiliyati.
 Har bir S7-1200 protsessor integratsiyalangan Ethernet interfeysi bilan jihozlangan bo'lib, u dasturlash va diagnostika, boshqa avtomatlashtirish tizimlari, qurilmalar va inson-mashina interfeysi tizimlari bilan aloqa qilish uchun ishlatiladi. Bitta protsessor moduli 16 xil aloqa ulanishlari bilan sozlanishi mumkin. Ma'lumotlar almashinuvini tashkil qilish uchun TCP/IP, ISO dan TCP va S7 aloqa funktsiyalari (S7 server yoki S7 mijoz) transport protokollaridan foydalanish mumkin. Agar kerak bo'lsa, kontrollerning bir qismi sifatida S7-1200 modullari formatida tayyorlangan CSM 1277
tipidagi eng oddiy 4 kanalli Industrial Ethernet kalitidan foydalanish mumkin.

 Barcha protsessorlar uchtagacha aloqa modulini va bitta kiritish-chiqarish signal kartasini (SB) qabul qiladi. Bundan tashqari, 1212C protsessoriga 2 tagacha signal moduli (SM) va 1214C protsessoriga 8 tagacha signal moduli (SM) ulanishi mumkin. Barcha turdagi markaziy protsessorlar ikkita analog kirish, diskret kirish va chiqishlar to'plami, shuningdek, 24 V chiqish kuchlanishli datchiklar uchun quvvat manbai bilan jihozlangan. Tashqi davrlar vintli terminallar bilan olinadigan terminal bloklari orqali ulanadi. Funktsional xususiyatlar: Barcha protsessorlar yuqori unumdorlikka ega va keng ko'lamli funktsiyalarni qo'llab quvvatlaydi:
 LAD va FBD tillarida dasturlash, to'liq buyruqlar to'plami.
 Yuqori unumdorlik, mantiqiy operatsiyani bajarish vaqti 0,1 mks dan oshmaydi.
 O'rnatilgan yuklab olinadigan xotira 2 MB gacha, xotira kartasi 24 MB gacha kengaytirilishi mumkin.
 Operativ xotira 50 KB gacha.
 Tekshirgichning elektr ta'minoti uzilishlari vaqtida qarovsiz ma'lumotlarni saqlash uchun 2 KB sig'imga ega bo'lmagan doimiy xotira.
 Potensial yoki impuls signallarini kiritish imkonini beruvchi universal foydalanish uchun o'rnatilgan raqamli kirishlar.
 Elektr uzilib qolganda 240 soatlik quvvat zaxirasi bilan real vaqtda o'rnatilgan apparat soati.
 Kirish chastotasi 100 kHz gacha bo'lgan o'rnatilgan yuqori tezlikli hisoblagichlar.
 100 kHz gacha bo'lgan impulslarni takrorlash tezligi bilan o'rnatilgan impuls chiqishlari (faqat tranzistorli chiqishlari bo'lgan protsessorlarda).
 PID boshqaruv funktsiyalarini qo'llab-quvvatlash
 PLCopen standarti talablariga muvofiq harakatni boshqarish funktsiyalarini qo'llab-quvvatlash.
 Operatsion tizimni yangilash funksiyalarini qo'llab-quvvatlash.
 Foydalanuvchi dasturini parol bilan himoya qilish.
 CM 1241 aloqa modullarida boshqa qurilmalar bilan aloqa qilish uchun erkin dasturlashtiriladigan portlar.
Signal modullarining asosiy maqsadi analog va diskret signallarni kiritish va chiqarishdir. Tarkibida signalning tarqalish turi va yo'nalishiga qarab signal modullari analog-raqamli, raqamli-analog, diskret-raqam va raqamli-diskret konvertorlarni o'z ichiga oladi. Bir tomondan, konvertorlar boshqaruvchining orqa avtobusining elektron sxemalariga ulanadi, boshqa tomondan, chiqish davrlari modulning old tomonidagi terminal bloklariga (old vilkalar) yo'naltiriladi.
Protsessor va signal moduli o'rtasida ma'lumotlar uzatishni sinxronlashtirish uchun signal modulining o'zida joylashgan xotira katakchasi (registrlar) ishlatiladi. Ushbu xotira joylari modul signallarining joriy holatini saqlaydi (I/U maydoni deb ataladi).
Bufer vazifasini bajaruvchi xotira xujayralari konvertatsiya jarayonlarida yuzaga keladigan kechikishlarsiz protsessor moduliga va undan ma'lumotlarni uzatishni tashkil qilish imkonini beradi.
Tekshirish moslamasi sozlanganda har bir elektron signalga avtomatik ravishda manzil beriladi. Ishchi dastur, ushbu manzillarga murojaat qilib, aslida kirish modullaridan o'qiydi va chiqish modullarida signallarni hosil qiladi. Ya'ni, sensorlardan elektr signallari, ishga tushirish moslamalari va ishchi dasturning o'zi o'rtasida dasturiy (virtual) aloqa tashkil etiladi.
Keling, KN tugmachasidan diskret signalni o'qish misolidan foydalanib, adreslash tamoyilini tushuntiramiz, diskret kirish moduliga ulangan (8-rasm).
Signal modulining xotira xujayralari (registrlari) uchun kiritish-chiqarish maydonini sozlashda tizim bayt manzillarini o'rnatadi - bayt 4 va bayt 5. Bu manzillar butun boshqaruvchi uchun yagonadir.
Tizim sohasidagi protsessor modulidakirish manzilini xaritalash, kirish moduli uchun o'rnatilgan manzillar bilan bir xil manzillarga ega bo'lgan ikkita bayt tayinlanadi va kirish modulining xotira kataklari va kirish signali manzil maydonining xotira kataklari o'rtasida virtual aloqa yaratiladi.
Modulning kirish davrlarida signal holati o'zgarganda, ushbu modulning xotira katakchalarining qiymati va kirish signallarining manzil maydonidagi xotira hujayralarining holati o'zgaradi.
Modulning xotira kataklaridan ma'lumotlarni xaritalangan xotira maydoniga o'tkazish har bir dasturni bajarish siklining boshida amalga oshiriladi va skanerlash deb ataladi. Ma'lumotlarni uzatishning teskari jarayoni har bir dasturni bajarish siklining oxirida amalga oshiriladi.
Misol uchun, KH tugmasini bosganingizda, qo'shimcha ravishda besleme zo'riqishida kirish modulining 10-kirishiga o'tadi. Bu kiritish modulning xotira katakchasi bilan virtual aloqaga ega bo'lib, u tizim tomonidan tayinlangan 5 baytning 2-biti bo'lib, bu katakda mantiqiy 1-ning qiymati paydo bo'ladi.Shu bilan birga, xuddi shu manzilda qiymat. kirish signallarining manzil maydonida ko'rsatiladi.

Modulning xotira kataklaridan ma'lumotlarni xaritalangan xotira maydoniga o'tkazish har bir dasturni bajarish siklining boshida amalga oshiriladi va skanerlash deb ataladi. Ma'lumotlarni uzatishning teskari jarayoni har bir dasturni bajarish siklining oxirida amalga oshiriladi. Shuningdek, modulning xotira kataklariga bevosita kirish imkoniyati mavjud. Biroq, xaritalangan xotiradan foydalanish modul xotirasi joylariga bevosita kirishga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega:

• 
  Kirish va chiqishlarni skanerdan o'tkazgandan so'ng, ma'lumotlarga bitma-bit kirish mumkin (kirish/chiqish bitlariga bevosita murojaat qilinmaydi).
  
• 
  Kirishni skanerlash va chiqishni sozlash modulga kirishdan ancha tezroq. I/U shinasida vaqtinchalik (dinamik) tiklash vaqti behuda ketmaydi va tizim xotirasining javob vaqti modulning javob vaqtiga qaraganda qisqaroq. Shuning uchun dastur juda tez ishlaydi.
  

Signal modullari SM Signal modullari (kengaytirish modullari) boshqaruvchini hal qilinayotgan vazifa talablariga moslashtirishga imkon beradi. Ular markaziy protsessor ishlaydigan kirish va chiqishlar sonini ko'paytirishga, kiritish-chiqarish tizimini kirish va chiqish signallarining kerakli parametrlari bilan diskret va analog kanallar bilan to'ldirishga imkon beradi. Signal modullari protsessorning o'ng tomoniga o'rnatiladi va faqat CPU 1212C va CPU 1214C ga ulanishi mumkin. Tekshirish moslamasining ichki avtobusiga ulanish har bir SM moduliga o'rnatilgan tortib olinadigan vilkalar yordamida amalga oshiriladi. Tashqi sxemalar vintli terminallar bilan olinadigan terminal bloklari orqali ulanadi. Signal modullariga 8 va 16 kanalli diskret signal kiritish va chiqish modullari, 16 va 32 kanalli diskret signal kiritish/chiqish modullari kiradi. SB signal platalari Maqsadlari bo'yicha signal platalari signal modullariga o'xshaydi. Ular markaziy protsessorning old panelidagi maxsus bo'limga o'rnatiladi va korpusning o'rnatish o'lchamlarini o'zgartirmaydi. Signal platalari barcha turdagi protsessorlar bilan ishlatilishi mumkin. Bir vaqtning o'zida bitta signal kartasidan foydalanish mumkin. Aloqa modullari CM 1241 CM 1241 aloqa modullari sizga S7-1200 kontrolleri va boshqa ishlab chiqaruvchilar, printerlar, skanerlar, modemlar va boshqalarning kontrollerlari o'rtasida PtP ulanishlarini o'rnatish imkonini beradi. Modullar o‘rnatilgan RS 232 yoki RS 485 seriyali interfeysli ikkita versiyaga ega.Ikkala modul ham ASCII va Modbus RTU protokollarini (master yoki slave) qo‘llab-quvvatlaydi. Bundan tashqari, RS 485 interfeysiga ega CM 1241 moduli USS protokolini qo'llab-quvvatlaydi. Aloqani boshqarish uchun barcha buyruqlar boshqaruvchining buyruqlar tizimiga kiritilgan. Aloqa modullari markaziy protsessorning chap tomoniga o'rnatiladi va har 5311000 – Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish va boshqarish Лист Изм. Лист № докум Подпись Дата bir modulga o'rnatilgan konnektorlar orqali uning ichki shinasiga ulanadi. Ular barcha turdagi protsessorlar bilan ishlashi mumkin. Qo'shimcha komponentlar Protsessor modullari, signal modullari va platalarga qo'shimcha ravishda S7-1200 dasturlashtiriladigan kontroller quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

 Kirish kuchlanishi ~115/230 V, chiqish kuchlanishi =24 V va nominal yuk oqimi 2,5 A bo'lgan PM 1207 quvvat manbai.
 Boshqarilmaydigan Industrial Ethernet switch CSM 1277: 4xRJ45, 10/100 Mbps.
 Kontrollerning yuklanadigan xotirasini kengaytirish uchun 2 yoki 24 MB sig'imga ega SIMATIC xotira kartalari.
 Dasturni tuzatish paytida markaziy protsessorning kirish diskret signallarini simulyatsiya qilish uchun o'rnatilgan kalitlarga ega simulyatorlar.
HMI apparati Operatsion nazorat va monitoring vazifalarini S7-1200 dasturlashtiriladigan kontrollerlar bilan birgalikda hal qilish uchun integratsiyalangan Ethernet interfeysi bilan jihozlangan SIMATIC asosiy operator panellaridan foydalanish tavsiya etiladi.
Xulosa
SIMATIC S7-1200 dasturlashtiriladigan kontrollerdan avtomatlashtirish tizimlarida foydalanish:
• maxsus transport vositalari;
• to'qimachilik va qadoqlash mashinalari;
• mashinasozlik uskunalari;
• texnik nazorat va elektr jihozlarini ishlab chiqarish uchun uskunalar;
• dastgohlar;
• texnologik qurilmalar;
• avtomobilsozlik sanoati;
• suv ta'minoti va kanalizatsiya korxonalari;
• oziq-ovqat sanoati va ishlab chiqarish korxonalari
Va boshqa barcha zavod fabrikalarda ishlatish mumkun.
S7-1200 dasturlashtiriladigan kontrollerlar keng doiradagi standart yoki maxsus maqsadli protsessorlardan foydalanishi mumkin. Amaldagi protsessor turiga qarab, barcha kontroller modellarini quyidagi modifikatsiyalarga bo'lish mumkin: Standart protsessorlarga asoslangan S7-1200:
- Turli xil quvvatga ega bo'lgan keng doiradagi markaziy protsessorlardan foydalanish. Turli darajadagi murakkablikdagi avtomatik boshqaruvning standart masalalarini yechish. Markaziy protsessorning operatsion tizimi darajasida keng ko'lamli funktsiyalarni qo'llab-quvvatlash.
- Modulli dizayn. Yechilayotgan vazifa talablariga maksimal darajada moslashish uchun signal, funksiya va aloqa modullarining keng assortimenti.
- Mahalliy va tarqatilgan kiritish tizimlarini qo'llab-quvvatlash
- Keng aloqa imkoniyatlari, turli tarmoq tuzilmalariga oddiy kiritish, axborot texnologiyalarini qo'llab-quvvatlash.

Foydalanilgan adabiyotlar:

1. Yusupbekov N.R., Muxamedov V L., G’ulomov Sh.M. Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va avtomatlashtirish. -Toshkent: 0 ‘qituvchi, 2011. -576 b.
2. YUsupbekov H.P., Muxamedov B.E., Eulomov SH.M. Texnologik jarayonlarni boshkarish sistemalari. -Toshkent: Ukituvchi. 1997. -704 b.
3. Alan S. Moris, Reza Langari. Measurement and Instrumentation. -UK: Academic Press, 2016. -697p.
4. Yusupbekov N.R., Muxitdinov D.P., Avazov Yu.Sh. Avtomatika va nazorat o’lchov asboblarining tuzilishi va vazifasi. Kasb-hunar kollejlari uchun darslik.-T.: Iqtisod-moliya, 2010. -224 b.
5. 3aysev S.A., Gribanov D.D., Tolstov A.H., Merkulov R.V. Kontrolnoizmeritelnыe priborы i instrumentы. -M.: Akademiya, 2002. -464s.
Internet saytlari
1. www.ziyonet.uz
2. www.elibrary-book.ru