Проверка правильности программы с помощью симулятора

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 6

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Для проверки правильности работы программы в программном обеспечении ZenSoft есть встроенный симулятор реле.

Для работы с симулятором реле существует специальная панель инструмен­тов, расположенная над рабочим окном программы (рис. 4.15). В табл. 4.10 при­ведено краткое описание элементов данной панели инструментов.

Рис. 15 Панель инструментов для работы с симулятором.

Таблица 10

При нажатии на кнопку 6 должно появиться изображение интеллектуального реле и программа перейдёт в режим симуляции (рис. 17). Для запуска программы необходимо нажать кнопку 1 «Пуск» (см. рис. 16). При правильном выполнении всех опера­ций ранее набранная программа должна выполняться.

Рис. 16 Внешний вид симулятора ZEN

При необходимости остановки выполнения программы нужно нажать кнопку 2 «Стоп». Выполнение программы должно прекратиться. Для выхода из режима симуляции необходимо отжать кнопку 6.

Подключение и запись программ

Перед включением необходимо обеспечить связь интеллектуального реле с персональным компьютером через последовательный порт (СОМ-порт) ПЭВМ с помощью соединительного кабеля. Для этого необходимо зайти в File -> Propertes и выставить CPU Unit type: -V2; и ZEN types: 10C1D*-D-V2.

Для подключения к интеллектуальному реле необходимо нажать кнопку («Go Online»). При этом появляется окно (рис. 4.17), в котором предлагается свя­заться с реле. Нажав «ОК», мы переходим в режим связи с реле. Автоматически активизируется новая панель инструментов (рис. 4.18). В табл. 4.11 при­ведено описание функций кнопок на этих панелях.

Рис.17. Диалоговое окно соединения с реле

Рис.18 Панели инструментов для работы с реле

Таблица 11

Для записи программы и установок в реле необходимо нажать кнопку 3 (рис. 4.19) «Пе­редача в ZEN». При этом появится окно, в котором будет предложено отправить программу с установками в реле ZEN. Для начала отправки дан­ных необходимо нажать кнопку «ОК». После чего происходит загрузка программы в реле.

В случае установки неправильных параметров связи или параметров ПЭВМ и реле, или неправильных действий пользователя связь с реле не будет установлена и появится окно ошибки

Дополнительные функции

С помощью ПО ZenTool есть возможность производить установку си­стемных настроек интеллектуального реле ZEN. Для этого на панели меню необ­ходимо выбрать «ZEN/Установить защиту/Установки». Должно по­явиться окно «Установки» (рис. 19).

Рис. 19 Окно «Установки» для настройки параметров работы реле ZEN

Также с помощью данного ПО есть возможность настройки времени. Для это­го на панели меню необходимо выбрать «ZEN/Установить защиту/Настройка времени» (рис. 20).

Рис. 20. Окно настройки внутреннего времени реле.

К дополнительным функциям стоит отнести установку пароля. Для этого на панели меню нужно выбрать «ZEN/Установить защиту/Установить пароль». Появится окно «Уст пароль» (рис. 21), в котором необходимо ввести па­роль.

Рис. 21. Окно установки пароля.

Для защиты программы от уничтожения существует функция установки защи­ты. Для этого необходимо выбрать «ZEN/Защита/Установить». Далее появится окно, в котором нужно будет установить пароль. Для снятия защиты необходимо выбрать «ZEN/Защита/Снять защиту», после этого ввести пароль, и защита будет снята.

Также с помощью данного ПО есть возможность очистки памяти реле. Для этого необходимо выбрать «ZEN/Очистить всю память ZEN».

3. Выполнение лабораторной работы

Лицевая панель модуля интеллектуального реле ZEN представлена на рис. 22. Исследуемое реле 2 закреплено на лицевой панели модуля. Светодиоды 1 индицируют наличие входных сигналов реле, поступающих от трёх кнопок 7 и трёх тумблеров 8 узла входных сигналов. Контактные гнёзда 3 подключаются к выходам реле. Питание к модулю подводится через разъём 4. Узел матрицы светодиодов 5 предназначен для индикации работы программы ис­следуемого реле. Узел 6 представляет собой матрицу контактных гнёзд, связан­ных с соответствующими светодиодами матрицы 5.

Рис.22 Лицевая панель модуля ИР.

При выполнении лабораторной работы для каждого варианта задачи имеется своя съёмная панель. На панели нанесены позиционные обозначения используемых в данном вариан­те задачи светодиодов, а напротив используемых в данном варианте кнопок и тумблеров. Внешний вид панелей представлен ниже при описании вариантов задач.

При подготовке к проведению лабораторной работы студент должен в соот­ветствии с табл. 12 выбрать свой вариант задания.

Таблица 12

Для заданного варианта необходимо разработать алгоритм её решения. В соот­ветствии с обозначениями используемых светодиодов и входных сигналов на па­нели объекта определиться с адресацией входных и выходных переменных. Затем определиться с адресацией вводимых промежуточных переменных и с адресацией и параметрами используемых таймеров и счётчиков. Составить программу для реле ZEN.

В лаборатории панель с изображением автоматизируемого объекта установить на матрицу светодиодов. С использова­нием программного обеспечения ZenSoft или с клавиатуры на панели ввести подготовленную программу в реле. Проверить правиль­ность работы программы на симуляторе. Далее запустить программу кнопкой «Пуск», предварительно соединив выходы Q0 - Q3 с светодиодами VD1 – VD30, и убедиться в правильности реализации запрограммированного алгоритма управления работой объекта.

4. Варианты задач для интеллектуального реле

Вариант 1. Схема управления нагревателями печи представлена на рис. 23а. Печь сопротивлений содержит три нагревательных элемента R1, R2 и R3, каждый из которых включается своим аппаратом КМ1, КМ2 и КМ3.

Синтезировать схему, обеспечивающую следующий алгоритм работы нагрева­тельных элементов, представленный в табл. 13.

Таблица 13

Начало работы осуществляется после нажатия на кнопку «Пуск».

Цикл управления печью состоит из 6 тактов. Переход с одного такта на другой осуществляется при поступлении очередного импульса от генератора импульсов. Циклы управления непрерывно следуют друг за другом.

При поступлении команды «Стоп» прекращается подача импульсов, и все со­противления отключаются. Для возобновления работы необходимо нажать на кнопку «Пуск».

Импульсы подаются при проведении работ либо с кнопки «Импульс», либо формируются программным путём.

Включённому состоянию сопротивления в табл. 4.13 соответствует «1», от­ключённому - «0».

Рис. 23 Схемы управления нагревателями печи и управления электродвигателем.

Вариант 2. Схема панели «Управление асинхронным электродвигателем» представлена на рис.23б. Светодиоды VD2, VD5 и VD26 светодиодной матри­цы отражают состояние элементов схемы. Свечение этих светодиодов соответ­ствует включённым контакторам электропривода КМ1 (вращение «Вперёд»), КМ3 (команда «Быстро») и КМ2 (вращение «Назад»).

Необходимо запрограммировать на реле следующую последовательность дей­ствий. В исходном положении все светодиоды погашены. При нажатии кнопки «Вперёд» должен загореться светодиод VD2 и через задержку времени - светоди­од VD5 контактора ускорения КМ3. При нажатии кнопки «Назад» должны погас­нуть светодиоды VD2 и VD5, включиться светодиод VD26, а через задержку вре­мени - снова светодиод VD5.

При нажатии кнопки «Стоп» все светодиоды отключаются.

Вариант 3. Схема панели для демонстрации «гирлянды» представлена на рис. 24а.

Гирлянда состоит из 4-х светодиодов VD3, VD9, VD15 и VD20, которые условно обозначим цифрами 1, 2, 3 и 4 соответственно. Требуется реализовать схему, обеспечивающую при нажатии кнопки «Пуск» и положении переключате­ля «Прямо» следующий порядок включения светодиодов: 12 - 23 – 34 – 43 - 12... При по­становке переключателя в положение «Обратно» порядок включения должен быть следующим: 43 - 32 - 21 - 43 - 32 ...

При нажатии на кнопку «Стоп» все светодиоды выключаются.

Рис. 24 Схемы «гирлянды» и линии откачки дренажных вод

Вариант 4. Схема линии откачки дренажных вод представлена на рис. 24б. Откачка ливневых вод осуществляется насосами Н1-Н3, уровень контролируется датчиками У0-У3. Если уровень воды в сборном резервуаре (СР) достиг отметки У1, то включается насос Н1 и его отключение произойдёт при полной откачке во­ды. Если уровень воды достигает отметки У2, то дополнительно включается насос Н2, который отключается при полном опустошении СР. Если же уровень воды продолжает повышаться и достигает отметки У3, то включается насос Н3, кото­рый отключается при уменьшении уровня воды до отметки У1. Если же при включении Н3 уровень воды не опускается ниже отметки У2, то с выдержкой времени t после откачки ниже уровня У3 включается световая индикация.

Вариант 5. Схема панели светофора представлена на рис.25а. Светофор ра­ботает в двух режимах: дневном и ночном. В дневное время чередование сигналов и их длительности следующие: красный - 5 с, жёлтый - 2 с, зелёный - 5 с. В ноч­ное время (по сигналу оператора) светофор работает в режиме мигалки: жёлтый горит в течение 1 с, не горит - 1 с, вновь горит жёлтый в течение 1 с и т.д.

Рис. 25 Схемы светофора и счёта импульсов

Вариант 6. Схема панели счёта импульсов представлена на рис.25б. Им­пульсы подаются на вход реле нажатием кнопки «Импульс» или с генератора, ре­ализуемого программным путём в реле.

После подачи 10 импульсов должен загореться светодиод VD11. После про­хождения второго десятка импульсов должен загореться светодиод VD16, свето­диод VD11 при этом остаётся включённым. Аналогично считаются третий и чет­вёртый десяток импульсов, факт прохождения которых фиксируется соответ­ственно светодиодами VD21 и VD25. После прохождения 4-ого десятка импуль­сов последующие импульсы не меняют состояния светодиодов.

При кратковременном нажатии кнопки «Сброс» все светодиоды должны по­гаснуть и сразу же должен начаться новый цикл работы схемы.

Вариант 7. Схема бегущего огня представлена на рис. 26а. Необходимо за­программировать реле ZEN на выполнение следующей задачи.

При нажатии кнопки «Пуск» и положении «Прямо» переключателя направле­ния «бега» светодиоды должны включаться и затем отключаться в следующей по­следовательности VD2, VD20, VD23, VD5, VD2, VD20 и т.д. При постановке пе­реключателя направления «бега» в положение «Обратно» последовательность включения/отключения светодиодов изменяется на противоположное, т.е. VD2,

VD5, VD23, VD20, VD2, VD5 и т.д. При переключении переключателя «Медлен­но/Быстро» меняется скорость «бега» при любых положениях переключателя направления бега «Прямо/Обратно».

При нажатии кнопки «Стоп» все светодиоды гаснут.

Рис. 26 Схемы «Бегущий огонь» и «Приготовление смеси»

Вариант 8. Панель процесса «Приготовление смеси» представлена на рис. 26б. Смесь готовится из двух компонентов №1 и №2. При нажатии кнопки «Пуск» одновременно включаются (открываются) вентили VD2 и VD26 подачи компонентов №1 и №2 в ёмкость с «мешалкой» VD16. Через время t₁ отключается вентиль VD2, через время t₂ - вентиль VD26. Затем включается на время t₃ «ме­шалка» VD16 в ёмкости приготовления смеси. Через время t₄ после остановки «мешалки» на время t₅ включается вентиль VD18 выдачи готовой смеси. После отключения вентиля VD18 цикл приготовления смеси повторяется. Циклы приго­товления смеси непрерывно следуют друг за другом до нажатия кнопки «Стоп».

5. Пример составленной программы

Вариант 1. Печь сопротивлений содержит три нагревательных элемента R1, R2 и R3, каждый из которых включается своим аппаратом КМ1, КМ2 и КМ3.

Синтезировать схему, обеспечивающую следующий алгоритм работы нагрева­тельных элементов, представленный в табл. 13.

Таблица 13

Начало работы осуществляется после нажатия на кнопку «Пуск».

Цикл управления печью состоит из 6 тактов. Переход с одного такта на другой осуществляется при поступлении очередного импульса от генератора импульсов. Циклы управления непрерывно следуют друг за другом.

При поступлении команды «Стоп» прекращается подача импульсов, и все со­противления отключаются. Для возобновления работы необходимо нажать на кнопку «Пуск».

Импульсы подаются при проведении работ либо с кнопки «Импульс», либо формируются программным путём.

Включённому состоянию сопротивления в табл. 13 соответствует «1», от­ключённому - «0».

Программный код представлен на рис. 27.

Рис. 27. Пример программы управленья печью сопротивлений

6. Содержание отчёта

Отчет должен содержать:

- цель работы;

- исходные данные;

- программу для реализации системы управления на реле ZEN;

- методику экспериментальной проверки функционирования реализованной системы управления и результаты проверки;

- выводы по работе.

7. Контрольные вопросы

1. Каково отличие входов IN0...IN3 от входов IN4 и IN5?

2. Сколько таймеров можно реализовать в исследуемом реле?

3. Что означает термин «рабочие биты»?

4. Какие режимы может реализовать таймер?

5. Что обеспечивает параметр А при его установке при программировании таймеров и счётчиков?

6. Сколько счётчиков можно реализовать в исследуемом реле?

7. Какую максимальную уставку можно задать счётчику?

8. Какое максимальное число последовательно включённых контактов может быть в цепи РКС?

9. В чём отличие программирования в виде РКС и в виде электрических схем?

Библиографический список

1. ZEN Programmable Relay Operation Manual, Revised October 2016

2. ZEN-SOFT01-V4 ZEN Support Software Operation Manual, Revised December 2008

3. Харазов В.Г. Интегрированные системы управления технологическими процессами. СПб.: Профессия, 2009, 592 с.

Содержание

Общие положения. 3

Лабораторная работа. Изучение устройства и программирования интеллектуального реле 3

1. Содержание работы.. 3

2. Общие сведения. 4

3. Выполнение лабораторной работы.. 23

4. Варианты задач для интеллектуального реле. 24

5. Пример составленной программы.. 29

6. Содержание отчёта. 30

7. Контрольные вопросы.. 30

Библиографический список ………………………………………………………..31