Разработка системы управления технологическим комплексом для контроля лонжеронов

1.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. Алексеева»
Кафедра «Автоматизация машиностроения»
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ
КОМПЛЕКСОМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОНЖЕРОНОВ
Работу выполнили: Якушев Андрей Денисович
Группа: 20-РТ
Научный руководитель: Федосова Людмила Олеговна
г. Нижний Новгород, 2024

2.

Актуальность работы
• Разработка технологического комплекса для контроля отверстий лонжеронов;
• Модернизация существующей поточной линии в прессово-рамном производстве по
изготовлению лонжеронов автомобилей;
• Организация управления и взаимодействия оборудования технологического комплекса для
достижения целей.
Цель
• Разработка системы управления для контроля лонжеронов
Поставленные задачи
• Разработка системы управления;
• Анализ и подбор комплектующих к системе управления;
• Анализ методов обмена информацией между ПЛК и ПК;
• Реализация передачи данных с ПЛК на ПК при помощи среды разработки Codesys;
• Моделирование процесса работы технологического комплекса.
2

3.

3D модель технологического комплекса на
конвейерной линии
рабочая зона оператора
1 – Шкаф управления; 2 – Накопитель лонжеронов; 3 – Пресс «ЗИЛ»; 4 – Роликовый конвейер;
5 – Система удаления смазки; 6 – Стойка для камер; 7 – Стопорный механизм
3

4.

Программируемый логический контроллер
Schneider Modicon
M241
Siemens Simatic S71200
OВЕН ПЛК210-04CS
Потребляемая
мощность, Вт
32,6-40,4
Не более 24
Не более 16
Количество портов
Ethernet (2)
Ethernet (1)
Ethernet (4)
Объём
оперативной
памяти, Мбайт
64
32
256
Центральный
процессор
RISC-процессор
400 МГц
CPU 1214C
RISC-процессор 800
МГц
Характеристика/
Устройство
4

5.

Коммутатор
RVi-1NSO4F-2T
TR-NS1106-60-4POE
ST-NS004MB-MD
Коммутационная
матрица, Гбит/с
1,6
1,2
1,2
Скорость коммутации
пакетов, млн
пакетов/c
1,15
0,89
0,89
Максимальная
мощность PoE на
портах, Вт
60
32
30
Сетевой интерфейс
PoE
10Base-T/100Base- TX
4 RJ-45 Fast
Ethernet
Fast Ethernet
Характеристика/
Устройство
5

6.

Персональный компьютер
GEEKOM МиниIT12
Intel NUC
NUC7PJYHN
Jetson Nano
Оперативная память,
Гб
32
8
4
Видеовыходы
2 порта HDMI 2.0
2 порта DisplayPort
через USB4
VGA
DVI
HDMI
Display Port
HDMI 2.0
DP1.2
eDP 1.4
DSI
Процессор
Intel Core i7-12650H
Intel Pentium Silve
r J5005
ARM Cortex- A57
MPCore
Характеристика/
Устройство
6

7.

Анализ и подбор компонентов системы
управления
ПЛК
Монитор
Коммутатор
Датчик
Блок Клавиатура
питани
я
ПК
Schneider
Modicon
M241
ВП110
RVi1NSO4F-2T
Индуктивный
БП60К
K-TEKM399TP-KP
GEEKOM
Мини-IT12
Siemens
Simatic S71200
ИП320
TR-NS110660-4POE
Оптический
БП15Б
OLMIO
WK-35
Intel NUC
NUC7PJYH
N
OВЕН
ПЛК21004-CS
IPF07HV1P
STNS004MBMD
Механический
БП30Б
CT-KB0465RMU
Jetson Nano
7

8.

Выбор комплектующих системы
управления
OВЕН ПЛК210-04-CS
IPF-07HV1P
RVi-1NSO4F-2T
Индуктивный
датчик
OLMIO WK-35
БП60К
GEEKOM Мини-IT12
8

9.

Структурная принципиальная схема
системы управления
9

10.

Структурная электрическая схема системы
управления
10

11.

Методы обмена данными ПЛК и ПК
• Библиотека SysShm
• Использование web – сервера
• Считывание переменных из текстового файла
Результат выполнения функции обмена данными
11

12.

Реализация программы передачи данных с
ПК на ПЛК
12

13.

Моделирование процесса работы
технологического комплекса в среде AnyLogic
13

14.

Заключение
• Разработана система управления технологическим комплексом
• Проанализирован рынок и подобраны компоненты для системы управления
• Реализована передача данных с ПЛК на ПК
• Выполнены расчеты по внедрению системы на производственный участок
Результаты работы были продемонстрированы на двенадцатой Всероссийской
молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки»
14

15.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!