Фиошенков И.В., Козлов Е.А., Кашталинская И.А., Антипенков А.В. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ШИРОКОГО КРУГА ЗАДАЧ
опыты и эксперименты

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

СБОРНИК

МАТЕРИАЛОВ МЕЖДУНАРОДНОЙ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

«УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ СЕЛЬСКИХ ТЕРРИТОРИЙ РЕГИОНА»

11-12 апреля

Смоленск

2018

ОГЛАВЛЕНИЕ 

……………………………………………………………………………….

Механизация сельского хозяйства

………………………………………………………………………………..

Фиошенков И.В., Козлов Е.А., Кашталинская И.А., Антипенков А.В. 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ШИРОКОГО КРУГА ЗАДАЧ (на примере системы подачи звонков)……..744

…………………………………………………………………………..749

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ  

УСТРОЙСТВАМИ ШИРОКОГО КРУГА ЗАДАЧ  (НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ЗВОНКОВ)

Фиошенков И.В., студент ОГБПОУ "Смоленский политехнический техникум", г. Смоленск, Россия.

Козлов Е.А., студент ОГБПОУ "Смоленский политехнический техникум", г. Смоленск, Россия.

Кашталинская И.А., преподаватель ОГБПОУ "Смоленский политехнический техникум", г. Смоленск, Россия.

Антипенков А.В., преподаватель ОГБПОУ "Смоленский политехнический техникум", г. Смоленск, Россия.

Аннотация. Система может решать  различные по сложности задачи контроля, регулирования, управления, включая и/или выключая  различные исполнительные устройства, например подача звонков в учебном заведении  по расписанию рабочих дней, по варианту субботнего расписания, по варианту праздничного расписания, по варианту ручного управления звонками и сигналом тревоги по указанию директора, включение вечером и выключение утром освещение дворовой территории, на дисплее контроллера отображается состояние системы (звонок ,тревога), текущие время и дата и другие нужные привязанные к реальному времени и дате задачи. Программирование интуитивно понятно, поэтому специалист по проблеме и программист в одном лице успешно решает поставленную задачу, что приводит к экономии финансовых средств и времени проектировании.

Ключевые слова: программирование функциональных блоков, функциональные блоки, FB, база функциональных блок-схем, FBD, контроллер серии Alpha, окно функциональной блок-схемы, расписание звонков. 

Программирование функциональных блоков – метод, используемый для программирования простого прикладного контроллера ALPHA. Функциональные блоки – основа работы контроллера серии ALPHA . Функциональные блоки обрабатывают информацию, принятую со входов или от других источников, обрабатывают данные и управляют выходами системы. Имеются 40 функциональных блоков (для серии Alpha: 26 блоков, а для серии Alpha 2: их 40), которые собраны в Инструментальной панели принадлежностей под заголовками FUNC или LOGIC. Функциональные блоки предварительно запрограммированы для выполнения определенных операций; они могут иметь (таких большинство) настраиваемые параметры, которые можно установить с учетом специфики задачи.

База функциональных блок-схем (база FBD) – Все системные компоненты программы (входы, выходы, функциональные блоки, биты памяти, или клавиши) помещаются на базу функциональных блок-схем в ходе программирования. Цифровой – Тип входа или выхода, который распознает только состояние ON или OFF. Состояние ON может также упоминаться как “высокое” или “1”, в то время как состояние OFF может упоминаться как “низкое” или “0”. Аналоговый – Тип входа/выхода, который измеряет значение напряжения или тока, а не сигнал ON/OFF.

Во всем тексте статьи будут использоваться следующие определения или сокращения. • Программное обеспечение AL-PCS/WIN-E будет в дальнейшем обозначаться как “ALPCS/WIN-E” или именоваться "программным обеспечением для программирования". • Простой прикладной контроллер серии Alpha или Alpha 2 может упоминаться в дальнейшем как "контроллер серии Alpha", "серия Alpha" или контроллер. • Функциональные блоки в дальнейшем могут упоминаться, как FB. • Функциональная блок-схема может в дальнейшем упоминаться как FBD. • Ввод/вывод может в дальнейшем упоминаться как I/O. • Персональный компьютер может в дальнейшем упоминаться как ПК. Операционные системы MS Windows- общим названием "Windows".

Основные функции пакета для разработки программ AL-PCS/WIN-E (ниже он будет называться AL-PCS/WIN-E или пакетом для разработки программ). версии V2.50 доступно описаы в документации.

Пакет программ AL-PCS/WIN-E является средством разработки приложений; он предназначен для использования с простыми прикладными контроллерами серии ALPHA Разработанное программное обеспечение отличается высокой эффективностью и дружественностью к пользователю. Хотя многим особенностям программного обеспечения можно научиться интуитивно.

Конфигурация и программирование системы может включать прямое соединение через кабель контроллера с AL-PCS/WIN-E (работает на ПК)

Рисунок 1 – Окно функциональной блок-схемы (FBD)

Окно функциональной блок-схемы (FBD) используется для программирования контроллеров серии ALPHA. Окно FBD включает большой прямоугольник (по умолчанию зеленого цвета) – область подключений, которая известна также как база размещения функциональной блок-схемы. В верхней части окна находится диалоговое окно заголовка; с правой и левой стороны от базы размещения вертикально расположены прямоугольники входов и выходов, соответственно. Для создания программы для контроллеров серии ALPHA программируемые компоненты помещаются на базу размещения или в прямоугольники и соединяются одинарными проводами. Окно FBD также известно как область подключений FBD.

Размер области редактирования может изменяться мышью. Используя экран FBD, пользователь имеет возможность выполнять следующие операции 1) Используя инструментальную панель принадлежностей, помещать сигналы ввода- вывода и функции. 2) Задавать параметры для функций. 3) Легко выполнять подключения различных компонентов с помощью анализатора подключений. 4) Записывать алгоритм программы и информацию об устройствах ввода-вывода в контроллер серии ALPHA. 5) Проверять алгоритм программы с помощью внутренних устройств (сигналов входа и выхода, помещенных в области подключений функциональной блок-схемы).

В качестве примера системы приведем функциональную блок-схему системы подачи звонков по расписанию ОГБПОУ "Смоленский политехнический техникум" с дополнительными функциями аварийных сигналов и освещение дворовой территории (смотрите рисунок 2).

Рисунок 2 – Функциональная блок схема системы  подачи звонков по трем расписаниям

На рисунке представлены пять ветвей функциональных блоков и исполнительных устройств. Первая сверху ветвь(I 01, I 02, M03, B04, B112, O 01формирует сигналы тревоги и сигналы подачи звонков вручную.

Следующий (второй сверху) набор блоков (B03,B08, B48) формирует сигналы управления звонком длительностью четыре секунды в рабочие дни недели. 

Следующий (третий сверху) набор блоков (B13,B15, B48) формирует сигналы управления звонком длительностью четыре секунды в субботу.

Следующий набор блоков (B14,B53, B50, B 54) формирует сигналы управления по праздничным дням (они бывают в любой день недели). Для задания вручную приоритета этим сигналам имеется тумблер I 07.

Следующий набор блоков (B55, O 09) формирует сигналы управления дворовой территории (они бывают каждый день недели).  

Функциональные блоки B02, B56, B09, B12 обеспечивают отображение на экране дисплея контроллера состояний системы «тревога», «звонок» и текущей даты и времени.

Основные элементы системы (без исполнительных устройств) представлены на рисунке 3. Стоимость системы подачи звонков порядка 15 000 – 20 000 рублей с программой и зависит от набора блоков расширения и сложности алгоритма работы.  

Система позволяет управлять исполнительными механизмами и получать информацию о состоянии объекта управления через сотовый телефон, используя услуги операторов сотовой связи при использовании блоков расширения.  

Использование системы управления на микроконтроллерах позволяет деталям и механизмам сельскохозяйственных машин работать в наиболее оптимальных условиях, что приводит к увеличению сроков службы этих деталей и механизмов. [1, стр. 658-663].

Системы управления, используя различные датчики перемещений, температуры, более точно и качественно реализуют алгоритмы управления деталями и механизмами сельскохозяйственных машин, что увеличивает точность позиционирования  систем машинно-тракторных агрегатов и качества работы в целом. [2, Рековец, А.В. Способ повышения точности систем позиционирования машинно-тракторных агрегатов.]

Рисунок 3 – Контроллер, блок питания и провод  программирования (с ПК) и диагностики контроллера.

Список литературы:

1. Рековец А.В. Повышение ресурса деталей сельскохозяйственной техники [Текст]: Cборник материалов международной научно-практической конференции. Продовольственная безопасность: от зависимости к самостоятельности / Вернигор А.В., Рековец А.В. Издательство: Смоленская государственная сельскохозяйственная академия. 2017. С. 658-663.
2. Рековец А.В. Способ повышения точности систем позиционирования машинно-тракторных агрегатов. [Текст]: Достижения науки и техники АПК / Драбов В.А., Рековец А.В., Царегородцев Е.Л. Издательство: Редакция журнала "Достижения науки и техники АПК" (Москва), 2014, ISSN: 0235-2451.
3. Руководство по программному обеспечению Alpha 2 JY992D74001.
4. Руководство по аппаратной части Alpha JY992D74201.
5. Руководство по программированию Alpha 2 JY992D97101.
6. Руководство по установке контроллеров серии Alpha 2 JY992D97501.
7. Руководство по установке AL2-4EX, AL2-4EX-A2, AL2-4EYR, AL2-

8.EYT JY992D97401.

9. Руководство по установке AL2-2DA JY997D09301.
10. Руководство по установке AL2-2PT-ADP JY997D09401.

Руководство по аппаратной части AL-232CAB JY992D76001.