- •Днепропетровск нМетАу 2012
- •Издается в авторской редакции. Рецензенты: в.Н. Куваев, д-р. Техн. Наук, проф. (нгу)
- •Содержание
- •Часть 1. Описание пользовательского интерфейса
- •Часть 2. Разработка проекта системы регулирования температуры в методической нагревательной печи 68
- •Часть 3. Комплекс индивидуальных заданий 98
- •Введение
- •Часть 1. Описание пользовательского интерфейса среды scada/Softlogic s3
- •1.1. Общая характеристика scada-системы s3-ide
- •1.2. Создание проекта в среде разработки s3
- •1.2.1. Принципы построения
- •1.2.2. S3, qnx и hmi–проекты
- •Минимальные требования к рабочим станциям hmi–проектов:
- •1.3. Конфигурирование qnx–проекта
- •1.3.2. Переменные s3
- •1.3.3. Устройства ввода-вывода. Драйверы
- •1.3.4. Процессы управления
- •1.3.5. База данных
- •1.4. Конфигурирование hmi–проекта
- •1.4.1. Процесс отображения hmi
- •1.4.1.1. Создание мнемосхем
- •1.4.1.2. Редактирование мнемосхемы
- •1.4.1.3. Элементы мнемосхем палитры Photon
- •1.4.1.4. Скрипты процесса отображения
- •1.4.1.5. Процессы отображения в qnx–проекте
- •1.4.2. Графики
- •1.4.3. Протокол
- •1.4.4. Пользователи
- •1.5. Особенности создания узлов сети для разработки и отладки проектов в среде s3-ide
- •1.5.1. Установка Demo системы с использованием виртуальной машины
- •1.5.2. Установка демонстрационной версии среды разработки и среды исполнения s3
- •1.5.2.1. Инсталляция s3-ide в Windows
- •1.5.2.2. Инсталляция среды исполнения s3-qnx-Runtime
- •Часть 2. Разработка проекта системы регулирования температуры в методической нагревательной печи
- •2.1. Постановка задачи автоматизации
- •2.1.1. Схема технологического агрегата и описание автоматизируемой установки
- •2.1.2. Исходные данные и требования к качеству аср температуры
- •2.1.3. Динамическая модель аср температуры
- •2.1.3.1. Математическое описание нагревательной печи как объекта регулирования
- •2.1.3.2. Аппроксимация объекта регулирования
- •2.1.3.3. Выбор закона регулирования и расчет параметров регулятора
- •2.2. Создание и конфигурирование qnx–проекта аср температуры в среде разработки s3-ide
- •2.2.1. Описание переменных
- •2.2.2. Создание процесса управления
- •2.2.2.1. Описание функциональных блоков
- •2.2.2.2. Создание последовательной fbd программы
- •2.2.3. Создание процесса отображения: мнемосхемы
- •2.2.4. Создание базы данных
- •2.3. Компиляция, загрузка и запуск проекта
- •2.4. Режимы работы аср температуры
- •2.4.1. Автоматизированный режим
- •Загрузка Выдача -10 0.011 0.017 0 4 12 -3.7
- •Загрузка Выдача -10 0.011 0.017 0 12 5 -325.6
- •Загрузка Выдача -10 0.011 0.017 0 12 5 319.4
- •2.4.2. Автоматический режим
- •Часть 3. Комплекс индивидуальных заданий
- •3.1. Порядок разработки и защиты проекта
- •3.2. Перечень тем по металлургическим переделам
- •3.2.1. Агломерационные машины. Подготовка шихтовых материалов
- •3.2.2. Доменный процесс
- •3.2.3. Сталеплавильные печи
- •3.2.4. Нагревательные печи
- •3.2.5. Прокатное производство
- •Литература
- •Программирование систем реального времени проектирование автоматизированных систем управления в среде
- •49600, Днепропетровск, пр. Гагарина, 4
Часть 1. Описание пользовательского интерфейса среды scada/Softlogic s3
1.1. Общая характеристика scada-системы s3-ide
S3-IDE представляет собой интегрированную инструментальную среду, которая обеспечивает полный цикл создания систем сбора данных и управления, функционирующих в реальном масштабе времени под управлением ОСРВ QNX (рис. 1.1). S3 по своим возможностям может быть отнесен к классу SCADA-систем (Supervisor Control and Data Acquisition), основным свойством которых является возможность разработки систем сбора данных и управления в режиме визуального проектирования, не прибегая к написанию кода.
Рис. 1.1. Стартовая страница SCADA-системы Softlogic S3
S3 позволяет избежать трудоемкого программирования на всех этапах разработки прикладной системы – от описания информационных каналов до создания мнемосхем, формирования графиков и отчетов.
Последовательная реализация в S3 концепции SoftPLC на основе открытых архитектурных решений придает разрабатываемым информационно-управляющим системам дополнительную функциональность и гибкость. Интеграция целевой ISaGRAF обеспечивает выполнение алгоритмов управления, реализованных на технологических языках, соответствующих стандарту МЭК 61131–3.
S3 включает в себя среду разработки и среду исполнения:
среда разработки представляет собой совокупность взаимосвязанных конфигураторов, позволяющих в режиме визуального проектирования создавать законченные проекты,
среда исполнения включает в себя все необходимые драйвера устройств связи с объектом (УСО), и различные сервисы, отвечающие за сбор, сохранение и отображение данных.
SCADA/Softlogic S3 функционирует в среде операционной системы реального времени QNX и разработана как универсальная система, которая может быть применена для создания систем сбора данных и управления в различный отраслях промышленности и различной сложности.
Основными преимуществами S3 являются: надежность и качество, возможность групповой работы над проектом, оперативная техническая поддержка от разработчика.
Удобство использования S3-IDE определяется [5]:
интегрированной, единой средой разработки задач интерфейса и управления для Windows и не Windows операционных систем, таких как QNX, Linux, Solaris;
единым полем самореплицирующихся переменных (тэгов) для гетерогенной сети рабочих станций и контроллеров, минимально нагружающим коммуникационные каналы;
простым и интуитивно понятным созданием и изменением переменных из любого редактора любого уровня АСУ ТП – там, где это удобно разработчику;
наличием групповых операций над переменными, позволяющих автоматически создавать по шаблону и редактировать группу переменных;
самоконфигурирующимся OPC (OLE for Process Control) сервером, который автоматически ищет контроллеры и загружает из каждого список тегов;
удобным редактором технологических языков MЭК 61131, позволяющим создавать собственные функциональные блоки на базе существующих;
наличием интегрированного визуального отладчика, позволяющего симулировать входные переменные и удаленно отлаживать программу, даже не имея соответствующего оборудования. Любая выходная физическая переменная, дискретная, либо аналоговая может быть принудительно установлена в нужное значение для отладки.
Гибкость и масштабируемость S3-IDE подходит как для небольших одноузловых проектов, с несколькими десятками входов/выходов, так и для больших распределенных систем с тысячами параметров. S3 допускает постепенное наращивание количества переменных и узлов сети без переписывания кода. Нагрузка и функционал гибко перераспределяются горизонтально и вертикально по узлам гетерогенной сети с помощью нескольких щелчков мыши. Например, можно мышью перетащить на верхний уровень мнемосхему панели оператора контроллера, либо переместить ее с рабочей станции Windows на рабочую станцию Linux или наоборот.
Архитектура S3-IDE позволяет нескольким разработчикам не только одновременно разрабатывать проект, но и одновременно редактировать одну и ту же мнемосхему. Например, один разработчик может разрабатывать низ, тогда как другой разработчик, в то же время – верх одной и той же мнемосхемы.
В составе пакета поставляются готовые драйверы для более, чем 30-ти устройств, включая драйверы популярных плат УСО Advantech, Fastwel, контроллеров МИКРОЛ, ОВЕН, ADAM, а также любые драйверы под заказ. Также поставляется и документированный DDK для разработки собственных драйверов. Необходимо написание только коротких функций инициализации устройства и чтения/записи данных [5].
