Редактор представления данных

Задание

1 Изучить основные определения и структуру программного обеспечения SCADA- системы TraceMode.

2 Ознакомиться с технической поддержкой и применением программного обеспеченияSCADA

TraceMode.

3 Ознакомиться с графическим интерфейсом на примерах SCADATraceMode.

4. Изучить особенности структуры супервизорной АСУТП, распределение функций.

5. Для заданного количества датчиков и исполнительных механизмов АСУ технологического комплекса шихтоподготовки с учетом вида сигналов(аналоговый, дискретный) с помощью урока №1 программного обеспечения SCADATraceModeи создать узел проекта и выбрать дня него среднего уровня микропроцессорный комплект(MicroPC) с модулями устройства связи с объектом(УСО), процессора, интерфейса связи с верхним уровнем. Верхний уровень автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора реализовать на базе промышленного компьютера(РС).

6 Разработать структурную схему супервизорной АСУ технологического комплекса шихтоподготовки.

 

 

 

 

Основные определения:

Проект

Проект системы управления в ТРЕЙС МОУД – это совокупность всех математических и графических компонентов ПОдля операторских станций и контроллеров одной АСУТП, объединенных информационными связями и единой системой архивирования.

Проект может быть масштабным и содержать сотни узлов, а может включать в себя только один контроллер или операторскую станцию.

Узел

Проект автоматизации ТРЕЙС МОУД включает в себя программное обеспечение всех входящих в него операторских станций и контроллеров.

Любое устройство, в котором запущено программное обеспечение ТРЕЙС МОУД, реализующее серверные функции называется узлом. Это может быть контроллер, операторская или архивная станция.

Узлы одного проекта могут быть связаны между собой по локальной сети, по последовательным интерфейсам, по коммутируемым линиям или по радиоканалу. При описании разработки систем управления по отношению к узлам будут применяться два термина:

 текущий узел;

 удаленный узел.

Первый из них – это узел, рассматриваемый в данный момент. Второй – это тот, с которым обменивается данными текущий узел.

Канал

Канал- это базовое понятие системы. Данные с внешних устройств записываются в каналы. Данные из каналов посылаются на внешние устройства и отображаются на экране монитора. Значения из каналов записываются в архивы и отчеты. В каналах осуществляется преобразование данных. С помощью системных каналов можно управлять выводимой на экран информацией, звуковыми эффектами, архивами и т.д., то есть всей системой.

Совокупность всех каналов - база каналов - составляет математическую основу программного обеспечения каждого узла проекта.

 

База каналов

Базой каналов в ТРЕЙС МОУД называется совокупность всех каналов, математических объектов, FBD-программ и IL-программ, созданных для одного конкретного узла.

Базы каналов сохраняются в файлы с расширением dbb. По умолчанию файлу базы каналов создаваемого узла присваивается имя, образованное из имени узла.

Изменение имени файла базы каналов для узла доступно из бланка Основные диалога Параметры узла.

 

Объект базы каналов

Объектом базы каналов называется совокупность каналов, которой приписан определенный набор свойств и атрибутов. Объекты допускают групповые операции над атрибутами каналов в процессе их редактирования и при работе в реальном времени. Объект имеет имя, графический идентификатор, два флага подчинения, флаг загрузки и признаки начального состояния каналов.

 

Графическая часть проекта

Графическая часть - это совокупность всех экранов для представления данных и супервизорного управления, входящих в графические базы узлов проекта.

Создание и редактирование графической составляющей проекта осуществляется в редакторе представления данных. Структура проекта представлена здесь в виде дерева, корневыми элементами которого являются имена узлов, а вложенными – имена групп и экранов. Она выводится в навигаторе проекта в бланке Экраны. После выбора нужного экрана он выводится в рабочее поле для редактирования.

 

Графический экран

Графическая база любого узла состоит из списка экранов и размещенных на них графических элементов. Экраны в графических базах собраны в группы. В принципе можно использовать только одну группу в графической базе и размещать все экраны в ней. Однако в этом случае при большом количестве экранов будет сложно ориентироваться в них. Поэтому в редакторе представления данных реализована группировка экранов.

Для доступа к графической базе любого узла проекта ее надо загрузить в редактор. Это осуществляется командой Загрузить из меню узлов бланка Экранынавигатора проекта. Перед выполнением этой команды надо выделить требуемый узел в этом бланке. После загрузки содержание графичесой базы выводится в бланке Экраны в качестве вложенных элементов для выбранного узла.

 

Техно IL

Язык инструкций (Техно IL) - это текстовый язык ТРЕЙС МОУД для разработки программ, реализующих функции обработки данных и управления. Он является расширением IL-языка международного стандарта IEC 1131-3.

Техно IL реализует синтаксис языка инструкций IEC 1131-3. Разработанные и отлаженные в ТРЕЙС МОУД IL-программы могут использоваться другими инструментальными средствами программирования контроллеров. Однако если такая задача не стоит, то можно использовать расширенные возможности Техно IL по оформлению программ. Эти возможности включают в себя более простой и интуитивный синтаксис, дополнительные функции и операторы, а также использование двухадресного режима.

 

Техно FBD

Язык функциональных блоков ТРЕЙС МОУД является языком визуального программирования. Программа в нем разрабатывается размещением функциональных блоков с заданными функциями в поле редактирования, настройкой их входов и выходов, и связи их между собой в диаграмму, реализующую требуемую функцию. Программа, созданная в этом языке, называется FBD-программой.

Разработка и отладка FBD-программ осуществляется в специальном окне редактора базы каналов. Вход в это окно производится командой FBD-программы меню Окна, нажатием сочетания клавиш ALT-3 или ЛК на следующей иконке панели инструментов.

 

В рабочем поле окна редактирования FBD-программ выводится диаграмма из функциональных блоков, реализующая программируемые алгоритмы, и диалог управления редактированием.

 

Структура

Редактор базы каналов

В Редакторе базы каналов создается математическая основа системы управления: описываются конфигурации всех рабочих станций, контроллеров и УСО, а также настраиваются информационные потоки между ними.

Здесь же описываются входные и выходные сигналы и их связь с устройствами сбора данных и управления. В этом редакторе задаются периоды опроса или формирования сигналов, настраиваются законы первичной обработки и управления, технологические границы, программы обработки данных и управления. Здесь настраивается архивирование технологических параметров, сетевой обмен, а также решаются некоторые другие задачи.

Вид окна редактора базы каналов показан на следующем рисунке.

Вход в редактор базы каналов осуществляется либо двойным нажатием ЛК на соответствующем ярлыке в папке ТРЕЙС МОУД 5.0, либо запуском исполнительного модуля chb.exe.

- ярлык редактора базы каналов.

Результатом работы в этом редакторе является математическая и информационная структуры проекта АСУТП. Эти структуры включают в себя набор баз каналов и файлов конфигурации для всех контроллеров и операторских станций (узлов) проекта, а также файл конфигурации всего проекта.

Файл конфигурации проекта имеет расширение cmt и сохраняется в рабочей директории системы разработки. Для хранения всех остальных файлов проекта в рабочей директории создается каталог, имя которого совпадает с именем файла конфигурации. При этом базы каналов сохраняются в файлы с расширениями dbb.

 

Промышленный компьютер.

В качестве промышленного компьютера выбираем IPPC-950

Задание

1 Изучить основные определения и структуру программного обеспечения SCADA- системы TraceMode.

2 Ознакомиться с технической поддержкой и применением программного обеспеченияSCADA

TraceMode.

3 Ознакомиться с графическим интерфейсом на примерах SCADATraceMode.

4. Изучить особенности структуры супервизорной АСУТП, распределение функций.

5. Для заданного количества датчиков и исполнительных механизмов АСУ технологического комплекса шихтоподготовки с учетом вида сигналов(аналоговый, дискретный) с помощью урока №1 программного обеспечения SCADATraceModeи создать узел проекта и выбрать дня него среднего уровня микропроцессорный комплект(MicroPC) с модулями устройства связи с объектом(УСО), процессора, интерфейса связи с верхним уровнем. Верхний уровень автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора реализовать на базе промышленного компьютера(РС).

6 Разработать структурную схему супервизорной АСУ технологического комплекса шихтоподготовки.

 

 

 

 

Основные определения:

Проект

Проект системы управления в ТРЕЙС МОУД – это совокупность всех математических и графических компонентов ПОдля операторских станций и контроллеров одной АСУТП, объединенных информационными связями и единой системой архивирования.

Проект может быть масштабным и содержать сотни узлов, а может включать в себя только один контроллер или операторскую станцию.

Узел

Проект автоматизации ТРЕЙС МОУД включает в себя программное обеспечение всех входящих в него операторских станций и контроллеров.

Любое устройство, в котором запущено программное обеспечение ТРЕЙС МОУД, реализующее серверные функции называется узлом. Это может быть контроллер, операторская или архивная станция.

Узлы одного проекта могут быть связаны между собой по локальной сети, по последовательным интерфейсам, по коммутируемым линиям или по радиоканалу. При описании разработки систем управления по отношению к узлам будут применяться два термина:

 текущий узел;

 удаленный узел.

Первый из них – это узел, рассматриваемый в данный момент. Второй – это тот, с которым обменивается данными текущий узел.

Канал

Канал- это базовое понятие системы. Данные с внешних устройств записываются в каналы. Данные из каналов посылаются на внешние устройства и отображаются на экране монитора. Значения из каналов записываются в архивы и отчеты. В каналах осуществляется преобразование данных. С помощью системных каналов можно управлять выводимой на экран информацией, звуковыми эффектами, архивами и т.д., то есть всей системой.

Совокупность всех каналов - база каналов - составляет математическую основу программного обеспечения каждого узла проекта.

 

База каналов

Базой каналов в ТРЕЙС МОУД называется совокупность всех каналов, математических объектов, FBD-программ и IL-программ, созданных для одного конкретного узла.

Базы каналов сохраняются в файлы с расширением dbb. По умолчанию файлу базы каналов создаваемого узла присваивается имя, образованное из имени узла.

Изменение имени файла базы каналов для узла доступно из бланка Основные диалога Параметры узла.

 

Объект базы каналов

Объектом базы каналов называется совокупность каналов, которой приписан определенный набор свойств и атрибутов. Объекты допускают групповые операции над атрибутами каналов в процессе их редактирования и при работе в реальном времени. Объект имеет имя, графический идентификатор, два флага подчинения, флаг загрузки и признаки начального состояния каналов.

 

Графическая часть проекта

Графическая часть - это совокупность всех экранов для представления данных и супервизорного управления, входящих в графические базы узлов проекта.

Создание и редактирование графической составляющей проекта осуществляется в редакторе представления данных. Структура проекта представлена здесь в виде дерева, корневыми элементами которого являются имена узлов, а вложенными – имена групп и экранов. Она выводится в навигаторе проекта в бланке Экраны. После выбора нужного экрана он выводится в рабочее поле для редактирования.

 

Графический экран

Графическая база любого узла состоит из списка экранов и размещенных на них графических элементов. Экраны в графических базах собраны в группы. В принципе можно использовать только одну группу в графической базе и размещать все экраны в ней. Однако в этом случае при большом количестве экранов будет сложно ориентироваться в них. Поэтому в редакторе представления данных реализована группировка экранов.

Для доступа к графической базе любого узла проекта ее надо загрузить в редактор. Это осуществляется командой Загрузить из меню узлов бланка Экранынавигатора проекта. Перед выполнением этой команды надо выделить требуемый узел в этом бланке. После загрузки содержание графичесой базы выводится в бланке Экраны в качестве вложенных элементов для выбранного узла.

 

Техно IL

Язык инструкций (Техно IL) - это текстовый язык ТРЕЙС МОУД для разработки программ, реализующих функции обработки данных и управления. Он является расширением IL-языка международного стандарта IEC 1131-3.

Техно IL реализует синтаксис языка инструкций IEC 1131-3. Разработанные и отлаженные в ТРЕЙС МОУД IL-программы могут использоваться другими инструментальными средствами программирования контроллеров. Однако если такая задача не стоит, то можно использовать расширенные возможности Техно IL по оформлению программ. Эти возможности включают в себя более простой и интуитивный синтаксис, дополнительные функции и операторы, а также использование двухадресного режима.

 

Техно FBD

Язык функциональных блоков ТРЕЙС МОУД является языком визуального программирования. Программа в нем разрабатывается размещением функциональных блоков с заданными функциями в поле редактирования, настройкой их входов и выходов, и связи их между собой в диаграмму, реализующую требуемую функцию. Программа, созданная в этом языке, называется FBD-программой.

Разработка и отладка FBD-программ осуществляется в специальном окне редактора базы каналов. Вход в это окно производится командой FBD-программы меню Окна, нажатием сочетания клавиш ALT-3 или ЛК на следующей иконке панели инструментов.

 

В рабочем поле окна редактирования FBD-программ выводится диаграмма из функциональных блоков, реализующая программируемые алгоритмы, и диалог управления редактированием.

 

Структура

Редактор базы каналов

В Редакторе базы каналов создается математическая основа системы управления: описываются конфигурации всех рабочих станций, контроллеров и УСО, а также настраиваются информационные потоки между ними.

Здесь же описываются входные и выходные сигналы и их связь с устройствами сбора данных и управления. В этом редакторе задаются периоды опроса или формирования сигналов, настраиваются законы первичной обработки и управления, технологические границы, программы обработки данных и управления. Здесь настраивается архивирование технологических параметров, сетевой обмен, а также решаются некоторые другие задачи.

Вид окна редактора базы каналов показан на следующем рисунке.

Вход в редактор базы каналов осуществляется либо двойным нажатием ЛК на соответствующем ярлыке в папке ТРЕЙС МОУД 5.0, либо запуском исполнительного модуля chb.exe.

- ярлык редактора базы каналов.

Результатом работы в этом редакторе является математическая и информационная структуры проекта АСУТП. Эти структуры включают в себя набор баз каналов и файлов конфигурации для всех контроллеров и операторских станций (узлов) проекта, а также файл конфигурации всего проекта.

Файл конфигурации проекта имеет расширение cmt и сохраняется в рабочей директории системы разработки. Для хранения всех остальных файлов проекта в рабочей директории создается каталог, имя которого совпадает с именем файла конфигурации. При этом базы каналов сохраняются в файлы с расширениями dbb.

 

Редактор представления данных

В этом редакторе разрабатывается графическая часть проекта системы управления. При этом создается статичный рисунок технологического объекта, а затем поверх него размещаются динамические формы отображения и управления. Среди этих форм присутствуют такие, как поля вывода численных значений, графики, гистограммы, кнопки, области ввода значений и перехода к другим графическим фрагментам и т. д.

Кроме стандартных форм отображения (ФО), ТРЕЙС МОУД позволяет вставлять в проекты графические формы представления данных или управления, разработанные пользователями. Для этого можно использовать стандартный механизм Active-X.

Все формы отображения информации, управления и анимационные эффекты связываются с информационной структурой, разработанной в редакторе базы каналов.

Графические базы узлов проекта, созданные в редакторе представления данных, сохраняются в файлах с расширением dbg. Их сохранение осуществляется в соответствующие директории проектов.

Вход в редактор представления данных осуществляется либо двойным нажатием ЛК на соответствующем ярлыке в папке ТРЕЙС МОУД 5.0, либо запуском исполнительного модуля picman.exe.

Общий вид окна редактора представления данных:

Редактор представления данных имеет следующие основные инструменты для создания и редактирования графических интерфейсов:

 Рабочая область;

 Навигатор проекта;

 Диалог настройки атрибутов графических элементов;

 Главное меню;

 Панель инструментов;

 

2.Техническая поддержка и применение программного обеспечения SCADATraceMode

 

Применение

Рисунок - структура АСУ

 

Объект управления

На рисунке 1.1 представлен графический интерфейс системы управления технологического комплекса шихтоподготовки с размещением датчиков и исполнительных механизмов.

Датчики (вид выходного сигнала):

- датчик веса (тензодатчик) аналоговый;

- датчик скорости (дискретный);

- датчик уровня (аналоговый,дискретный);

- фотодатчик (дискретный);

- датчик температуры – термопара (аналоговый);

Исполнительные механизмы:

- электродвигатели

- клапан отсечки

 

Таблица 1.1-Датчики и исплнительные механизмы

 

Позиционное обозначение	Наименование	Коли-чество	Примечание, тип сигнала.
ФД1	Датчик серии Е3F2 фирмы «Омтрон»		Дискретный выход
ДСД1-ДСД9	Датчик слежения за вращением двигателя SG780 фирмы «Старт-Вектор»		Дискретный выход
ДУД1-ДУД4	Вибрационный концевой LVL фирмы «Пепперл-Фуче»		Дискретный выход
ДУА1-ДУА5	Зонд для измерения уровня LGC фирмы «Пепперл-Фуче»		Аналоговы выход, 4-20 мА
ДТ1	Термопара фирмы «Сименс»		Аналоговы выход
ДВ1,ДВ2	Тензодатчик веса серии ZFA фирмы «Адвантеч»		Аналоговы выход
К1-К7	Клапан электромагнитный двкхпозиционный серии ВН фирмы «Сименс»		Дискретный выход
АДКЗ1- АДКЗ9	Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 5А160S8		Сеть переменного тока частотой 50 Гц, Напряжением 380 В, Мощностью 7,5 кВт
ПЧ1-ПЧ4	Преобразователь частоты векторного типа EI-9011 «ВЕСПЕР»		Полная мощность 10 кВА, диапазон управления скоростью 1:1000
ДП1-ДП7	Датчик положения цилиндрические		Аналоговый выход 0-20мА
КМ1-КМ5	Контактор серии 3TG10 фирмы «Сименс»		Коммутационная мощность до 4 кВт, Ток до 20А
СБ1	Кнопочная станция КМЗ-3		Дискретный выход

 

Выбор средств автоматизации.

Промышленный компьютер.

В качестве промышленного компьютера выбираем IPPC-950