Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальная металлургическая академия Украины

И.Г. Тригуб, В.П. Радченко, Н.В. Меледин

ПРОГРАММИРОВАНИЕ СИСТЕМ

РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В СРЕДЕ

SCADA/SoftLogic S3

Утверждено на заседании Ученого совета академии

в качестве учебного пособия. Протокол №1 от 30.01.2012

Днепропетровск нМетАу 2012

УДК 004.896(075.8)

Тригуб И.Г., Радченко В.П., Меледин Н.В. Программирование систем реального времени. Проектирование автоматизированных систем управления в среде SCADA/SoftLogic S3: Учебное пособие. – Днепропетровск: НМетАУ, 2012. – 105 с.

Рассмотрены этапы проектирования АСУ в современной многоплатформенной среде SCADA/SoftLogic S3. Описаны принципы работы в пакете S3, которые подкреплены примером создания АСР температуры в методической нагревательной печи. Предложены индивидуальные задания для разработки проектов систем управления и регулирования технологических параметров металлургических производств.

Материал пособия содержит описание средств структурной и программной реализации АСУ ТП на базе прикладного интерфейса программирования S3 (Silver Solutions Studio) под управлением ОС РВ QNX для лабораторного практикума по дисциплине «Программирование систем реального времени».

Предназначено для студентов направления 6.050202 – автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии. Может использоваться студентами данного направления при выполнении магистерских и дипломных работ.

Издается в авторской редакции. Рецензенты: в.Н. Куваев, д-р. Техн. Наук, проф. (нгу)

В.Г. Акуловский, канд. техн. наук, доц. (АТСУ)

© Национальная металлургическая академия

Украины, 2012

© Тригуб И.Г., Радченко В.П., Меледин Н.В., 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

Часть 1. Описание пользовательского интерфейса

СРЕДЫ SCADA/Softlogic S3 8

1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА SCADA-СИСТЕМЫ S3-IDE 8

1.2. СОЗДАНИЕ ПРОЕКТА В СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ S3 10

1.2.1. Принципы построения 10

1.2.2. S3, QNX и HMI–проекты 11

1.3. КОНФИГУРИРОВАНИЕ QNX–ПРОЕКТА 16

1.3.1. QNX-контроллер 16

1.3.2. Переменные S3 17

1.3.3. Устройства ввода-вывода. Драйверы 21

1.3.4. Процессы управления 25

1.3.5. База данных 32

1.4. КОНФИГУРИРОВАНИЕ HMI–ПРОЕКТА 34

1.4.1. Процесс отображения HMI 34

1.4.1.1. Создание мнемосхем 34

1.4.1.2. Редактирование мнемосхемы 35

1.4.1.3. Элементы мнемосхем палитры Photon 37

1.4.1.4. Скрипты процесса отображения 48

1.4.1.5. Процессы отображения в QNX–проекте 50

1.4.2. Графики 51

1.4.3. Протокол 54

1.4.4. Пользователи 57

1.5. ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ УЗЛОВ СЕТИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И

ОТЛАДКИ ПРОЕКТОВ В СРЕДЕ S3-IDE 61

1.5.1. Установка Demo системы с использованием виртуальной

машины VMware Player 62

1.5.2. Установка демонстрационной версии среды разработки и

среды исполнения S3 65

1.5.2.1. Инсталляция S3-IDE в Windows 65

1.5.2.2. Инсталляция среды исполнения S3-QNX-Runtime 67

Часть 2. Разработка проекта системы регулирования температуры в методической нагревательной печи 68

2.1. Постановка задачи автоматизации 68

2.1.1. Схема технологического агрегата и описание автоматизируемой

установки 68

2.1.2. Исходные данные и требования к качеству АСР температуры 70

2.1.3. Динамическая модель АСР температуры 70

2.1.3.1. Математическое описание нагревательной печи

как объекта регулирования 70

2.1.3.2. Аппроксимация объекта регулирования 71

2.1.3.3. Выбор закона регулирования и расчет параметров

регулятора 73

2.2. Создание и конфигурирование QNX–проекта АСР температуры

в среде разработки S3-IDE 75

2.2.1. Описание переменных 76

2.2.2. Создание процесса управления 77

2.2.2.1. Описание функциональных блоков 78

2.2.2.2. Создание последовательной FBD программы 85

2.2.3 Создание процесса отображения: мнемосхемы 87

2.2.4. Создание базы данных 90

2.3. Компиляция, загрузка и запуск проекта 91

2.4. Режимы работы АСР температуры 94

2.4.1. Автоматизированный режим 94

2.4.2. Автоматический режим 96