Sterowniki SIMATIC S7-1200 i S7-1500 w zaawansowanych systemach sterowania

Czwarta rewolucja przemysłowa (Industry 4.0) spowodowała, że w książce główny nacisk położono na określenie miejsc, gdzie należy stosować zaawansowane sterowanie i algorytmy z obszaru sztucznej inteligencji.

Początkowe rozdziały dotyczą trudniejszych zagadnień, które są przydatne w projektowaniu zaawansowanych systemów sterowania. Są nimi: zapoznanie się z bibliotekami, sterowanie bezpieczne, opis sekwencyjnych schematów funkcjonalnych SFC.

Kolejne rozdziały przybliżają zagadnienia z obszaru sztucznej inteligencji: zastosowanie regulatorów rozmytych oraz sieci neuronowych. Następnie omówiono projektowanie układów odpornych, adaptacyjnych i optymalnych.

Książkę napisano z myślą o studentach automatyki i informatyki, może być także przydatna kadrze inżynierskiej oraz uczniom szkół technicznych. Zawarte wyjaśnienia elementarnych pojęć ułatwią lekturę także mniej zaawansowanym Czytelnikom, a zaawansowanym pozwolą usystematyzować posiadaną wiedzę.

Spis treści:

Fragment opinii o książce dr. hab. inż. Marka Sibielaka, AGH Katedra Automatyzacji Procesów w Krakowie:

1. Wstęp

2. Wybrane pojęcia stosowane w sterownikach S7-1200/1500 oraz przydatne biblioteki do realizacji zaawansowanego sterowania
2.1. Tagi w sterownikach
2.2. Optymalizacja dostępu do danych w blokach
2.3. Zmienna typu STRUCT
2.4. Nowe instrukcje w sterownikach S7-1200/1500 od wersji TIA v.13
2.5. Dane typu Variant
2.6. Podtrzymywanie danych w przypadku awarii
2.7. Biblioteki w portalu TIA
2.8. Biblioteka z blokami funkcji obiektów liniowych – LSim
2.9. Biblioteka z przykładami instrukcji – SLI
2.10. Biblioteka przydatnych funkcji – LGF
2.11. Biblioteka z programami do oceny statystycznej
2.12. Biblioteka do synchronizowanego sterowania ruchem dwóch osi

3. Błędy, diagnostyka i bezpieczeństwo w sterownikach
3.1. Błędy występujące w TIA
3.2. Wyświetlanie statusu diagnostyki i porównywanie za pomocą ikon statusu
3.3. Narzędzie Online tools Wyświetlanie bufora diagnostycznego
3.5. Wyświetlenie informacji diagnostycznych za pomocą webserwera
3.6. System Report System Errors
3.7. Instrukcje wspomagające diagnostykę i alarmy
3.8. Bezpieczny system sterownikowy
3.9. System sterownikowy przystosowany do pracy w niskich temperaturach

4. Sekwencyjne schematy funkcjonalne
4.1. Projektowanie sekwencyjnego schematu funkcjonalnego w języku GRAPH7
4.2. Alarmy typu blokady i nadzoru
4.3. Testowanie programów sekwencyjnych
4.4. Parametry bloku danych
4.5. Przykłady programów
4.6. Wykorzystanie instrukcji CASE OF do sterowania procesem sekwencyjnym

5. Przesyłanie plików FTP
5.1. Protokół do przesyłania plików FTP
5.2. Przebieg sesji FTP
5.3. Adresowanie serwera FTP
5.4. Logowanie i konfiguracja modułów komunikacyjnych w TIA Portal v13 SP1
5.5. Opis instrukcji FTP_CMD
5.5.1. Parametry wejściowe instrukcji FTP_CMD
5.5.2. Parametry wyjściowe instrukcji FTP_CMD
5.6. Ustanowienie i komunikacja FTP w sterowniku SIMATIC S7-1500
5.6.1. Struktura bloku danych dla połączenia protokołem FTP
5.6.2. Korzystanie z przeglądarki jako serwera FTP lub  klienta FTP
5.7. Komunikacja FTP bez wykorzystania modułów komunikacyjnych

6. Teleserwis i korzystanie z e-maila
6.1. Konfiguracja połączenia
6.1.1. Konfiguracja za pomocą TIA Portal v13
6.1.2. Konfiguracja za pomocą TeleService v6.1
6.1.3. Konfiguracja przez przeglądarkę internetową
6.2. Instrukcja TM_MAIL w sterownikach S7-1200
6.3. Konfiguracja serwera pocztowego
6.4. Instrukcja TMAIL_C w sterownikach S7-1200 i 1500

7. Sterowanie wykorzystujące algorytm PID
7.1. Algorytm pozycyjny
7.2. Algorytm prędkościowy
7.3. Wpływ nasycenia na pracę regulatora PID
7.4. Wymuszenie rampowe

8. Sterowanie zaawansowane
8.1. Procesy nieliniowe i niestacjonarne
8.2. Procesy z twardymi nieliniowościami
8.3. Obszary sterowania zaawansowanego
8.3.1. Algorytmy klasyczne
8.3.2. Algorytmy wykorzystujące sztuczną inteligencję
8.4. Sterowniki ułatwiające realizacje sterowania zaawansowanego

9. Regulatory bazujące na logice rozmytej
9.1. Funkcje przynależności dla wejść
9.2. Baza wiedzy
9.3. Modele wnioskowania
9.4. Funkcje przynależności dla wyjść – singletony
9.5. Regulator rozmyty TSK zerowego rzędu
9.6. Podsumowanie

10. Sterowanie odporne z regulatorem neuronowym
10.1. Wprowadzenie do sieci neuronowych
10.2. Identyfikacja wykorzystująca sieci neuronowe oraz regulator neuronowy
10.3. Struktury sterowania odpornego
10.4. Realizacja sterowania neuronowego w sterowniku Simatic S7-1200
10.5. Wyniki symulacji

11.  Adaptacyjne systemy sterowania
11.1. Idea sterowania adaptacyjnego
11.2. Sterowanie z harmonogramowanym wzmocnieniem
11.2.1. Określenie zmiennych do harmonogramowania
11.2.2. Blok harmonogramowania
11.3. Sterowanie adaptacyjne z modelem referencyjnym – reguła MIT
11.4. Sterowanie adaptacyjne z modelem referencyjnym – reguła adaptacji Lapunowa

12. Sterowanie adaptacyjne wykorzystujące sieci neuronowe
12.1. Sterowanie adaptacyjne z wykorzystaniem regulatora neuronowego z modelem odwrotnym obiektu
12.2. Sterowanie adaptacyjne z wykorzystaniem regulatora neuronowego z identyfikacją modelu obiektu
12.3. Sterowanie adaptacyjne z klasycznym regulatorem PID, wspomaganym siecią neuronową