Rozproszone systemy pomiarowo-kontrolne z wykorzystaniem sterowników PLC

Celem niniejszej pracy dyplomowej jest omówienie standardu sieci Ethernet stosowanych w przemyśle i zagadnień związanych ze sterownikami PLC oraz stworzenie projektu sieci systemu rozproszonego wraz z programem sterownika i wizualizacją.

Omówienie struktury przemysłowych sieci Ethernet ma na celu zapoznanie się z rozwiązaniami, jakie są wprowadzane w tego rodzaju systemach. Analiza pracy sterowników PLC i języków programowania umożliwiła napisanie programu.

Podstawowym celem projektu jest zaprojektowanie struktury przykładowego systemu rozproszonego. Program sterownika umożliwia sterowanie procesem przemysłowym i wymianę informacji między sterownikami a stanowiskiem dyspozytorskim. Aplikacja wizualizacji procesu przemysłowego pozwala na monitorowanie i sterowanie wybranymi obiektami struktury systemu. Komunikacja pomiędzy urządzeniami jest realizowana w standardzie Ethernet z wykorzystaniem światłowodów jako medium transmisyjne.

Pierwsza część pracy zawiera informację na temat techniki Ethernetu w przemyśle. Opisane zostały struktury, protokoły, wymagania sieci i podstawowe zasady projektowania systemów komunikacji. Druga część poświęcona jest sterownikom programowalnym PLC. Ostatnia część pracy zawiera opis programu sterownika, systemu wizualizacji oraz struktury sieci systemu rozproszonego. Opisano zakres sterowania, możliwości kontroli oraz weryfikację działania systemu.

The main aim of this thesis is to present the potentialities of the Ethernet network widely used in industry to connect many PLCs. In addition, the thesis includes a project of distributed network system for industrial control with visualization.

In the first chapters of the thesis, the industrial structures with Ethernet communication are analyzed and discussed. One of main purpose is to choose the proper network configuration for an application. Different languages for PLCs programming are presented showing their practical useness. The designing the exemplary structure of distributed network system is the main aim of the project. This system enables to measure the chosen quantities and control complex industrial's process with flexible exchange the information between the units. The visualization of industrial process allows monitoring and manipulating the selected system objects. The communication between the system components is implemented using the Ethernet with optical fibers as a transmission medium. The thesis contains the basic information on the Ethernet technology in industrial applications, communication protocols and detailed specifications. The basic principles of the designed communication system are described here as well. The next part of the thesis is about the programmable logic controllers. Next, the visualization system and a network structure of the distributed system are presented. At last, the simulation and verification of the control system is described showing the signals variations and controlling possibilities.