Современные экономические реалии и быстрое развитие техники и информационных технологий требуют от выпускников технических вузов соответствующего уровня теоретических знаний и практических навыков. Это достигается рациональным сочетанием лекционных занятий и лабораторных практикумов в процессе обучения, что, в свою очередь, требует постоянной модернизации материально-технической базы учебных лабораторий.
Одним из лучших способов обучения, несомненно, является использование специальных лабораторных установок и комплексов, построенных на них. Благодаря им учебный процесс становится более увлекательным и позволяет улучшить понимание технической базы средств автоматизации, отточить практические навыки работы с алгоритмическим и программным обеспечением автоматизированных систем.
Учебные лабораторные стенды созданы для организации полноценного обучения студентов и проведения исследовательских работ. Эта техника позволяет будущим специалистам получить не только теоретические, но и практические навыки работы. Только учебные лабораторные стенды позволяют без возможного вреда для здоровья, и максимально приближенно к реальности, получить навыки работы с реальными объектами управления, параллельно изучая основы построения и новые технологии АСУ ТП. Симуляция позволяет проводить различные испытания АСУ, гибко перестраивать объекты управлении и ее КИПиА под различные варианты исполнения.
Для обучения студентов работе с современными программируемыми логическими контроллерами, а также модулями расширения, был разработан новый учебный стенд на базе контроллера ПЛК-110 фирмы ОВЕН.
Контроллер имеет дискретные входы и выходы, но не имеет аналоговых входов и выходов, поэтому к контроллеру по промышленному интерфейсу RS-485 подключены модули расширения:
– модуль аналоговых входов МВ110–8А;
– модуль аналоговых выходов МВ110–8И.
К контроллеру подключены имитаторы аналоговых и дискретных сигналов, которые позволяют подавать на него аналоговые и дискретные сигналы, а также имитировать обрыв измерительной линии.
В стенде присутствует генератор частоты, позволяющий генерировать ШИМ-сигналы, подаваемые на быстродействующие входы контроллера.
Помимо светодиодной индикации, расположенной на передней панели контроллера, реализованы:
– индикация дискретных выходов;
– отображение значений имитируемых аналоговых сигналов;
– отображение значений выходных аналоговых сигналов;
– отображение значений частоты генерируемых ШИМ-сигналов;
– отображение значений частоты выходных ШИМ-сигналов.
Структурная схема лабораторной установки представлена на Рис.1.
Рис. 1. Структурная схема лабораторной установки.
ЭВМ, подключенная к контроллеру, позволяет как показать визуализацию технологического процесса, так и позволяет студентам получить практические навыки работы с такими SCADA-системами, как ОВЕН Телемеханика ЛАЙТ, MasterSCADA и TraceMode.
Стенд позволяет изучать принципы программирования с использованием различных языков программирования МЭК 6–1131–3 и программного пакета CoDeSys. При работе со стендом студенты налаживают полный интерфейс для оператора с использованием ПК, разрабатывают собственные программы и отлаживают их на контроллере.
Стенд является универсальным, с достаточно большим набором возможностей, поэтому на его базе можно построить целый комплекс лабораторных работ для полноценного обучения студентов или для научно-исследовательской деятельности.
Литература:
- Майер Р. В. Основы электроники. Курс лекций: Учебно-методическое пособие. — Глазов: ГГПИ, 2011. 80 с.
- Герке А. Р. Роль и задачи подготовки студентов в лаборатории измерительных приборов современных технологических производств / Герке А. Р., Лира А. В. // Вестник Казан. технол. ун-та — 2013. — Т. 16, № 2. — С. 276–278.
- Нестеров А. Л. Проектирование АСУТП: Методическое пособие. Книга 2.- СПб.: Издательство ДЕАН, 2009. 944с.
- Николаенко С. А. Автоматизация технологических процессов и производств: учеб. Пособие / Николаенко С. А., Цокур Д. С., Харченко Д. П., Волошин А. П. — Краснодар: Изд-во ООО «КРОН», 2016. — 218с.
- Преобразователь частоты. Устройство, принцип работы, схемы управления и расчеты преобразователя частоты, инвертора. [Электронный ресурс]. URL: http://www.eti.su/articles/elektroprivod/elektroprivod_776.html /(Дата обращения 20.04.2018)
