- •Лекция №1 Введение в интегрированные системы проектирования и управления
- •Лекция №2 Структура асутп на основе scada. Архитектура на примере пп Trace Mode. Понятия и определения.
- •Инструментальная система
- •Исполнительные модули
- •Лекция № 3 Обработка данных в канале Переменные канала
- •Ограничение выходной величины
- •Логическая обработка Анализ на допустимость сочетания
- •Экспоненциальное сглаживание
- •Подавление пиков
- •Контроль шкалы
- •Ограничение скорости изменения
- •Инверсия
- •Предустановка
- •Лекция №5 Языки программирования алгоритмов. Fbd модули
- •Типы входов и выходов
- •Пересчет блоков
- •Язык инструкций (Техно il)
- •Описание языка Техно il
- •Переменные Техно il
- •Входные переменные (I)
- •Выходные переменные (q)
- •Статические переменные (e)
- •Динамические переменные
- •Системные переменные
- •Константы
- •Операнды
- •Функции
- •Операторы циклов, условных и безусловных переходов, условный оператор.
- •Комментарии
- •Лекция № 7 Особенности работы с платами ввода –вывода. Разработка драйвера для платы усо l_card -264 в windows
- •Методика измерения межканального прохождения
- •Установка коэффициента усиления
- •Установка режима подключения сигналов
- •Также имеется возможность установки номера линии прерывания 1конфигурирования работы канала пдп
- •2Общая информация о dll-библиотекАх lcard_ad.Dll и lcard_32.Dll.
- •3Dll-библиотеки в Microsoft Windows.
- •4Использование библиотеки lcard_xx.Dll в программах на Си.
- •5Загрузка управляющей программы для плат l1610, l12xx, l1056, l305.
- •6 Загрузка bios процессора adsp-21xx в плату (loadbios())
- •7Установка базового адреса платы (set_base_address())
Инверсия
При обработке дискретных сигналов часто требуется использовать не полученное с датчика, а инвертированное значение. Операцию инверсии можно реализовать на стадии первичной обработки. Для этого каналу необходимо установить флаг инверсии и указать, значения каких битов его аппаратного значения надо инвертировать при выполнении процедуры трансляции.
Этот метод обработки работает только в каналах с видом представления H. При этом тип канала может быть как INPUT, так и OUTPUT.
Предустановка
Последний метод первичной или выходной обработки предназначен для жесткой фиксации значений отдельных битов канала. Эта операция называется Предустановкой. Для ее реализации каналу следует установить соответствующий флаг и задать маску, выделяющую биты, значение которых будет всегда равно 1.
Этот метод обработки работает только в каналах с видом представления H. При этом тип канала может быть как INPUT, так и OUTPUT.
Лекция № 4. Использование сетевых линий передачи данных для построения АСУТП
Мониторы реального времени могут обмениваться информацией по следующим сетевым линиям передачи данных:
локальная сеть Ethernet;
последовательный интерфейс RS 232, RS 485, RS 422;
По этим сетевым линиям организовываются информационные потоки как между узлами одного уровня (горизонтальные связи), так и узлами разных уровней (вертикальные связи).
Обмен данными по локальной сети
Для обмена данными по локальной сети могут использоваться различные адаптеры, например Ethernet, Arcnet, Token Ring и др. Для этого используют соответствующие драйверы в сетевой операционной системе. На основе локальной сети обычно строят диспетчерский уровень. При этом могут рассматриваться следующие варианты построения.
1-й вариант. Использование дублированных мониторов реального времени в которых постоянно поддерживается контроль работоспособности и возможность автоматического переключения с «горячего» резерва на рабочее состояние.
2-й вариант. Предлагается использование одной операторской станции, на которой запущен МРВ – на остальных Net Link Light. В этом случае функцию связи с контроллером выполняет МРВ, а остальные являются графическими терминалами.
Возможны и другие варианты комбинации, в том числе разбиение задач управления и т.д.
С помощью локальной сети организуется связь с верхним уровнем АСУТП - уровнем предприятия и по возможности и с уровнем контроллеров, если технические возможности позволяют.
В одном проекте могут размещаться до 200 сетевых серверов, это контроллеры, работающие под управлением МикроМРВ, рабочие станции и сервера на которых запущены исполнительные модули МРВ, Net Link МРВ, дублированные ГР. Мониторы Supervisor и Net Link Light в проекте могут размещены в неограниченном количестве.
Сетевой номер для каждого узла задается от 1 до 199. 200 – сетевой номер глобального регистратора.
Конфигурация операционной системы для обмена данными по локальной сети должно обязательно включать 3 компонента:
служба «клиент» для сетей Microsoft;
драйвер сетевой платы;
сетевой протокол NetBuie или TCP/IP.
Режимы обмена данными по локальной сети
Рассмотрим режимы обмена данными по локальной сети
1. Режим точка-точка. Предназначен для обеспечения одиночной связи значения канала (атрибута канала) одного узла со входным или входным значением канала другого узла (в зависимости от вида запроса). В этом режиме одни тоже узел могут иметь одновременно статус MASTER и SLAVE.
Настройки каналов осуществляются в активном узле. Подтип канала в этом случае имеет наименование СВЯЗЬ, а дополнение к подтипу OUT NET (управление атрибутом канала удаленного узла) или IN NET (запрос данных о значении атрибута канала удаленного узла).
Также можно использовать дополнения IN OPC и OUT OPC . – для связи по стандартному механизму OPC. Этот механизм является более медленным ни и более надежным.
2. Режим один ко многим.
Функции настройки блоков ПИД регулирования
В инструментальной системе Trace Mode предусмотрено 2 типовых подхода для настройки функциональных блоков, реализующих алгоритм ПИД регулирования:
- настройка по параметрам объекта регулирования (реализуется с помощью функции CALK);
- настройка по ступенчатому изменению задания регулятора и анализу функции отклика (функция RJMP).
Первый подход реализуется в том случае. Когда известно математическое описание объекта регулирования (известны параметры модели, реализующие инерционное линейное звено первого порядка с запаздыванием), причем параметры объекта постоянны во времени, т.е. объект не меняет свои свойства с течением. В случае, когда объект регулирования представляет собой «черный ящик», т.е. параметры его неизвестны, для настройки контура ПИД регулирования целесообразно применять второй способ.
Р
ассмотрим
реализацию первого способа.
Входы блока CALK (см. рис.)Km, Tm, Hm – предназначены для задания параметров объекта регулирования - коэффициента усиления, постоянной времени, времени запаздывания. Два последних задаются в тактах квантования. Т.е. предположим, что постоянная времен равна 10 минутам, т.е. 600 секунд. Если время пересчета программы составляет 30 секунд, то Tm=20. REG-вход, предназначенный для задания типа регулирования 0-PI, 1-PID.
На выходах Kp, Kd, Ki рассчитываются соответственно коэффициенты при пропорциональной дифференциальной и интегральной составляющих. STS – флаг ошибки: 0 – исходные данные удовлетворяют нормам расчета, 1- нет.
Ниже на рисунке приведен пример реализации блока расчете настроек ПИД регулирования.
Если использовать блок идентификации, то рассмотренный вариант можно применять в том случае, если изначально параметры объекта регулирования неизвестны. При этом можно получить и неизвестные параметры объекта и настройки регулятора. Однако присутствуют следующие ограничения на применение- идентификация осуществляется только при разомкнутом контуре регулирования и только как звено первого порядка с запаздыванием.
На рисунке вход REG блока IDNT и вход IG блока SEL используются одновременно и для запуска идентификации и для отключения обратной связи (регулятора).
Рассмотрим 2-й вариант (применение блока вычислений RGMP)/
Д
анный
блок (см. рис.) вычисляет настройки PI
/ PID регулятора по результатам
обработки 2-х массивов данных входных
и выходных значений.
PV- вход предназначен для ввода (изменения) задания.
QOB – предназначен для контроля выхода объекта.
IOB – предназначен для контроля входного значения объекта (управляющего значения).
N – для задания числа тактов, определяющих установившееся состояние.
DLT - для задания отклонения выхода объекта от задания, характеризующее установившееся состояние.
SEL - вход, предназначенный для задания типа регулирования 0-PI, 1-PID.
На выходах Kp, Kd, Ki рассчитываются соответственно коэффициенты при пропорциональной дифференциальной и интегральной составляющих.
STS - предназначен для диагностики результатов обработки массивов.
0 – обработка массивов прервана, т.к. пользователь изменил задание.
100 – слишком большое задание.
101 - слишком большое запаздывание.
102,103 - много или мало данных (увеличить или уменьшить период опроса).
104 – отношение времени запаздывания к постоянной времени больше 2.
FLG – диагностика установившегося состояния.
- неустановившееся состояние.
100 – установившееся состояние.
99…0 – обработка накопленных массивов.
Пример подключения блока RJMP.
На рис. К1 и К2 коэффициенты масштабирования. Значения входов PV, QOB, IOB блока RJMP задаются в %.
Накопление массивов инициируется в том случае, когда значение на выходе FLG =100, а на входе PV блока RJMP задание изменилось более, чем на 6%. Накопление массивов прекращается в тот момент, когда объект перейдет в установившееся состояние. Статус установившегося состояния устанавливается тогда, когда выход объекта в течении N тактов квантования не отличается от задания на величину, заданную на входе DLT.
