1. Қандай стандарттар қолданылады?

2. Стандартты пакеттің негізгі функциялары?

14 Дәріс. Siemens фирмасының wincc– операторлық деңгейдегі бағдарламасы (scada)

WinCC –WindowsControlCenter(Windows басқару орталығы), ол Windows NT стандартты ортасында үрдістерді сенімді басқару үшін барлық мүмкіндіктерді қарастырады. Тауарлар спектрінде SIMATIC HMI® (HMI = HumanMachineInterface [адам-машина интерфейсі]) визуализациялау үшін, WinCC қуатты басқару функцияларымен, автоматтандырылған үрдістерімен SCADA класын бақылау және басқару жүйесінің өндіргіштігі, баға бойынша деңгейлерге бөлінген болып табылады.

Негізгі мәліметтер. WinCC новаторлық бағдарамалық технологияларды қолдану, бағдарламалық қамтамасыздандыру облысында жаңа жобалар мен әдістерге негізделген.

Визуализациялау қуатты жүйесінің барлық фукциялары. WinCC базалық жүйесі құрамында визуализацияның күрделі тапсырмаларын шешу үшін қолданылатын барлық компоненттер мен функциялар орналасқан. Суреттерді, сценарилерді, апаттық хабарламаларды, графиктерді, есеп берулерді құруға арналған редакторлар WinCC жүйесінің фиксирленген негізгі бөлігі болып табылады.

Қарапайым есептерден күрделі есептерге дейін масштабтау. WinCC – бұл, машинақұруда қарапайым қолданулар мен күрделі көпқолданушылық приложенияларда немесе күрделі өндірістік жүйелерде, бірнеше серверлерімен таратылған жүйелер үшін, автоматтандырудың модульді және ыңғайлы кеңейтілген блогы.

Қосымша технологиялар және тармақтар үшін специфика арқылы кеңейту. Ашық бағдарламалық интерфейстер негізінде, көптүрлі тармақтық және арнайы технологиялық қажеттіліктерді толтыратын, мысалы, су шаруашылығы үшін, әртүрлі WinCC қосымша пакеттері өндірілген.

ODBC / SQL мәліметтер базасы

WinCC-та үрдістердің және жобалаудың барлық тізімдік мәліметтері сақталатын Sybase SQL Anywhere стандартты мәліметтер базасы тұрғызылған. WinCC мәліметтер базасына кіру, ешқандай қиындықсыз ODBC драйвері арқылы немесе SQL мәліметтер базасына структуралы сұраныс тілі көмегімен орындалады. Бұл қол жеткізу әдістері арқылы WinCC өзінің мәліметтерін ашады, мысалы, басқа бағдарламаларға және Windows мәліметтер базасына, сонымен қатар зауыт немесе мекеме концепсиясына толығымен орнықтырылады.

Жоғары өндіргішті стандартты интерфейстер, мысалы, OLE, ActiveX, OPC. Windows бағдарламалары арасындағы мәліметтер алмасулары үшін DDE және OLE стандартты интерфейстері ActiveX басқарылатын элементтерін проблемасыз орнықтыру және ОРС клиент –сервер ортасының функционалды мүмкіндіктері сияқты, WinCC-тің міндетті негізгі бөліктері болып табылады.

Сценарилердің универсалды тілі. WinCC сценариі ANSI-C стандартты бағдарламалау тілі көмегімен құрылады.

WinCC мәліметтеріне және функцияларына қол жетімділігімен, ашық қолданбалы бағдарламалық интерфейс API . WinCC-тің барлық модулдері С(C-API) тілінде бағдарламалау үшін ашық интерфейспен жабдықталған. Осының арқасында қолданушы бағдарламасына WinCC –тің жобалау функциялары да, орындайтын функциялары да тұрғызыла береді.

online режимінде және оперативті көмек модулдерінде қолданылатын қарапайым жобалау. WYSIWYG ортасында жобалаушы құзырында қарапайым диалогтар ғана емес ассистенттермен (мастерлермен) кеңейтілген библиотекалар да бар. Эксплуатацияны іске қосқанда өзгерістер online!-да да туындайды.

Бірнеше тілдер арасында алмасу мүмкіндігімен жобалау үшін бағдарламалық қамтамасыздандыру. WinCC бағдарламалық қамтамасыздандыруы толығымен көптілді қолдануға негізделген. Мысалы, неміс, ағылшын және француз тілдерінің бірін таңдауға болады немесе әртүрлі азиат тілдерінің бірін. Барлық әлем бойынша қолдану мүмкіндігі online режимінде тілдерді алмастырудың арқасында жүзеге асады. WinCC әртүрлі тілді барлық мемлекетте эксплуатациялау үшін жобаланғандықтан, online режимінде тілдерді алмастыру үшін мәтіндер кез-келген тілде сақталуы мүмкін.

Барлық танымал өндірушілердің контроллерлерімен байланыс каналдары. WinCC түсірілім көлеміне, басқару құрылғыларына SIMATIC S5/ S7/ 505, сонымен қатар Profibus DP, DDE және OPC каналдарына қосу үшін барлық каналдар кіреді. Сонымен қатар, опций немесе қосымша түрінде сақталатын каналдар жиыны бар.

SIMATIC WinAC-тың SIMATIC-пен келісімділігі. Бір персоналды компьютердегі визуализациялау жүйелері және ПЛК комбинациялары болашақтың концепциясы болып табылады, деп толық сеніммен айтуға болады. WinCC және WinAC ПК-ға негізделген қуатты және толығымен тұрғызылған Siemens фирмасының автоматтандыру есептерінің шешімдерін құрайды.

Толығымен интегралданған автоматизация (TotallyIntegratedAutomation - T.I.A.). T.I.A. – бұл Siemens фирмасының әртүрлі тауарларының интеграциясы, WinCC үрдіс терезесі ретінде, T.I.A. орталық блогын тудырады: T.I.A. бағдарламалау және жобалаудың, мәліметтерді сақтау және алмастырудың жалпы екендігін анықтайды.

SIMATIC PCS 7 бақылау және басқару жүйелерінің визуализациялау компоненттері. SIMATIC PCS 7 – T.I.A. –да үрдістерді басқару және бақылау жүйесі. PCS 7 - үздіксіз өндіріс үшін, үрдістерді бақылау және басқару жүйелерін қолдануға негізделген, шешімдердің артықшылығымен дискретті өндіріс үшін, контроллерлерді қолдануға негізделген автоматтандыру есептерін шешу артықшылықтарын құрайды. Үрдістерді визуализациялау үшін, яғни WinCC негізінде оператор станцияларын визуализациялау үшін PCS 7 SIMATIC стандартты компоненттерін қолданады.

MES және ERP-шешімдерді тұрғызу. SIMATIC стандартты интерфейстерінің көмегімен, WinCC- барлық мекемелердің автоматтандырылған өндірістік үрдістен бастап, мекемені басқару деңгейінде үрдістерді оптимизациялауға дейін, және мекеме басшылығы үшін административті мәліметтерді дайындауға дейін(MES = ManufacturingExecutionSystems – Өндірістік орындайтын жүйелер және ERP = EnterpriseResourcePlanning – өндіріс масштабында ресурстарды жобалау) ақпараттық технологиялық ландшафтың негізгі бөлігі болып табылады.

15 Дәріс. ТП АБЖ диагностикасы

Қарастырылатын сұрақтар:

1. Істен шығу түрлері

2. Дефект түрлері

3. Диагностика жасау интервалы

4. Диагностикалық тесттер

5. Диагностика жасау алгоритмі

Диагностика – қорғаныс жүйесінде алдын-ала жазылған іс-әрекеттердің орындалуына кедергі жасауы мүмкін жасырын дефектілерді анықтау үшін, үнемі орындалатын тестілеу.

Жасырын дефект АБЖ-де қорғаныс талабына ескертулерге кедергі жасауы мүмкін. Бұл істен шығу бір каналды жүйеде жалғыз істен шығу болып табылады. Осыған сәйкес, критикалық істен шығуларды ғана емес, сонымен қатар потенциалды критикалық дефектілерді де, олардың жиналып қалуынан бұрын, анықтап отыру қажет.

Дефектілер істен шығудың екі типімен аяқталуы мүмкін:

- Кездейсоқ істен шығулар – компоненттің байқаусызда істен шығуы;

- Систематикалық істен шығулар (немесе ақаулар) – жобаны жасаудағы немесе конструкциядағы жасырын дефект.

Кездейсоқ істен шығулар байқаусызда пайда болады, құрылғы кездейсоқ істен шығуларға икемді болады, бірақ систематикалық істен шығулары да болады(дұрыс емес синхронизация, компоненттер алдын-ала дайындалған шарттардың шегінен тыс эксплуатацияланады және т.б.).

Дефект пайда болуының жиілігіне сәйкес, оқиға дамуының екі нұсқасы бар:

• Кездейсоқ дефектілер үнемі кедергі тудырады, олардың негізгі көзі табылып, жөнделмегенше;

• Динамикалық кездейсоқ дефектілер (қиылыспалы, термиялық эффектілер, және с.с.), белгілі бір жағдайларда орын алады және кейбір уақытқа жоғалып кетеді.

БҚ, негізінен, кездейсоқ істен шығулары болмайды, бірақ систематикалық ақаулар бар болуының жоғарғы ықтималдылығы болады. Систематикалық ақау анықталған сәтте - ол жөнделеді және жойылады.

Диагностикалық тесттер. Диагностика әдістердің әртүрлі комбинациялары көмегімен орындалуы мүмкін:

- алынған құрылғылар шегінде қарастырылатын, автоматты тұрғызылған тесттер;

- спецификалық жобаның бөлігі ретінде тұрғызылған автоматты тест (мысалы, кіріс нүктелері арқылы шығыс сигналдарды бақылап оқу);

- күзетші (сторожевые) таймерлер, сигналдарды салыстыру, үзілістерді анықтау және т.с.с;

- резервті сигналдарды салыстыру.

Диагностикалық қамту. Нақты диагностикалық техника,практикада барлық мүмкін істен шығуларды анықтауда 100%-дық эффективтілікті бермейді. Сондықтан қолданылатын диагностиканың эффективтілік бағасы, осы диагностика анықтауға бағытталған тек белгілі бір анықталған нақты істен шығулардың жиынтығы үшін қарастырылады.

Спецификалық диагностика аппараттық деңгейде өндіруші құрылғысына орнатылмаған жағдайларда, қажетті диагностикалық процедуралар ЖБҚ орнатылуы қажет.

Бір жағынан, тестілеу жиілігін ұлғайту, қауіпті істен шығу ықтималдылығын төмендетеді, ал екінші жағынан, тестілеу уақытысында адамдар тарапынан кететін қателіктер потенциалы өте жоғары болғандықтан, тексеретін тестілеу арасындағы уақыт интервалы маңызды болып табылады.

АБЖ-нің сенімділігін тұрақтандыру және қамтамасыздандыру үшін маңызды құралдардың бірі-техникалық диагностика. Техникалық диагностика дегеніміз, жүйелерде (немесе оның элементтерінде) дефектілерді анықтау және жоюды, олардың локализация құралдарын, АЖ жұмыс режимдерінде (немесе күйлерінде) ауытқуларды іздеу құралдарын және әдістерін өндіретін білімдер аумағы. Диагностика жасау кезінде ең алдымен, нақты уақыт моментінде жүйенің техникалық күйін анықтап алу керек. Бұл дегеніміз, жүйенің дұрыс функционалдауын, және жұмыс істеу қабілетін, жөнделгендігін тексеру (жүйенің параметрлерінің мәні қажетті шектерде жататындығын анықтау, яғни жүйеде істен шығу болмайтындығын және берілген функцияларды дұрыс орындауын) немесе жүйенің дұрыс функционалдауына және жұмыс істеу қабілетіне, жөнделгендігіне кедергі жасайтын дефектілерді анықтау. Онда АБЖ-не диагностика жасаудың негізгі мақсатын келесі жолмен жобалауға болады: жүйенің шығыс параметрлерін бағалау қажет және олардың берілген мағынадан ауытқу себебін анықтау қажет. Сонымен қатар, жүйенің жұмыс режимінің барлық диапазонын және оны эксплуатациялау шарттарын, сонымен қатар, уақыт бойынша шығыс параметрлердің өзгеру мүмкіндігін ескеру қажет(параметрлік сенімділік).

Тесттік және функционалды диагностика жасау түрлерін ажыратады.

Тесттік диагностика жасау жүйеге тестілік әсер бойынша, жүйенің техникалық күйін тексеруге мүмкіндік береді. Тест бойынша жүйенің параметрлері, оның элементтері және берілген шамадан олардың ауытқуларының себептері тексеріледі.

Функционалды диагностика жасау, жүйеге жұмыстық әсер бойынша, жүйенің техникалық күйін анықтауға мүмкіндік береді. Жұмыстық әсер берілген параметрлерде, берілген функциялардың жүйеде орындалуын бақылайды және оны функционалдау қателіктерінің себептерін анықтайды. Тестілік және функционалды диагносика жасау – диагностика жасау алгоритмі бойынша орындалады.

Диагностика жасау алгоритмі – бұл, жүйенің бақылау нүктелерінде элементарлы тексерулер және оларды өткізу кезегін орнататын ережелер, сонымен қатар жөнделмейтін күйден дефектілерді ажырата білу және жөнделмейтін күйден дұрыс функционалдау күйін немесе жөнделген, жұмыс істеу қабілеттілігін анықтауға болатын, осы тексерулер нәтижелерінің анализінің жиынтығы. Тестілік диагностика жасау алгоритмінде бақылау нүктелері алдын-ала анықталған және олар барлық тексерулер үшін бірдей, тек тестілік әсерлер таңдалып алынады.

Функционалды диагностика жасау алгоритмдерінде, алдын-ала кіріс әсерлер анықталған, бірақ бақылау нүктелері таңдалады. Әр түрлі элементарлы тексерулер жүргізу барысында оларды өндіруге кететін әртүрлі шығындар қажет. Бұл тексерулер, жүйенің техникалық күйі жайлы әртүрлі ақпарат береді. Бір түрдегі барлық элементарлы тексерулер әртүрлі кезекте өндіріледі. Яғни, диагностика жасаудың бір ғана тапсырмасын шешу үшін бірнеше алгоритмдер тұрғызуға болады. Сонымен, оларды өндіруге кететін шығындарды төмендететін, диагностика жасаудың оптималды алгоритмін жасап шығару тапсырмасы туындайды(кейбір жағдайларда минимизациялау тапсырмалары қиындатылған, мысалы есептеулердің қиындығымен).

Диагностика жасаудың эффективтілігі диагностика жасау алгоритмінің сапасы және диагностика жасау құрылғыларының сапасы арқылы бағаланады. Диагностика жасау құралдарын, ең алдымен, программалық және аппараттық деп бөледі, сонымен қатар сыртқы(жүйеден бөлек конструктивті орындалған) және тұрғызылған(встроенные) (жүйенің қосымша бөлігі болып табылатын); қолмен жасалынатын, автоматтандырылған және автоматты, мамандандырылған және универсалды.

АБЖ диагностика жасау әдістері әртүрлі факторламен анықталады: диагностика жасау объектісін таңдау арқылы (тізбек, блок, элемент және т.б.), қолданылатын диагностикалық параметрлер арқылы(уақыттық, күштік, электрлік, виброакустикалық және басқ.), қолданылған диагностика жасау құралдарына байланысты. Диагностика жасау барысында бақылау осцилограммалары әдісі кеңінен қолданылады. Әдіс, уақыт бойынша әртүрлі параметрлер функцияларының графигін қолдануға негізделген, жүйенің, жеке түйіндерінің, блоктардың жұмыс істеу қабілеті және техникалық күйі бағаланады. Әдістің негізгі мақсаты келесідей. Диагностикалық модель құрады, әртүрлі параметрлердің диагностикалық бағасын анықтайды, диагностика жасау үшін параметрлерді қолданудың еңбек көлемін бағалайды, алдын-ала диагностикалық параметрлерді анықтайды, параметрлердің дефектіге сезімталдығын және параметрлердің диагностикалық бағасын эксперименталды жолмен анықтайды, бақылау оцсиллограммасы үшін негізгі диагностикалық параметрлерді таңдайды, сыртқы түрді және таңдалған параметрлер қисықтарының негізгі мінездемелерін анықтайды, амплитудалық шамаларын және негізгі параметрлердің қисықтары үшін мүмкін болатын шектерді анықтайды, құрастырады және бақылау оцсиллограммаларын эксперименталды жолмен тексереді, қисықтардың мінездемелік сипаттамалары мен зерттелетін объект күйі арасындағы өзара байланысты анықтайды, дефектілерді жинап, жарялайды, диагностикалық карта және диагностиканы жасау тәсілдерін құрастырады. Бақылау осциллограммасы әдісі, приборлы диагностика құралдары ретінде және автоматты режимде ЭЕМ көмегімен орындалады. Әдісті, қондырғы механизмі және түйіндері жасалуының сапасын бақылау үшін және эксплуатация шарттарында арнайы зерттелетін стендттерде қолдану мақсатты болып табылады. Диагностика жасау үрдістерінің эффективтілігі, көбінесе жүйенің бағдарламалық құралдарымен анықталады.

Бақылау сұрақтары:

1. Диагностика дегеніміз не?

2. Істен шығу түрлерін және олардың себебін айтып беріңіз?

3. Диагностика жасау кезінде қандай әдістер қолданылады?

4. Диагностика жасау алгоритмі деп нені түсінеміз?

5. Тесттік диагностика жасау алгоритмі мен функционалды диагностика жасау алгоритмі арасындағы айырмашылық?

6. Диагностика жасаудың қандай әдістері қолданылады?

7. Бақылау осциллограммасы әдісінің негізгі мақсаты?

Қолданылған әдебиеттер тізімі:

Негізгі әдебиеттер:

1. Подлипенский В.С., Сабинин Ю.А., Юрчук Л.Ю. – Элементы устройства автоматики для вузов – СПб: Политехника, 1995. – 472 с.;

2. Родионов В.Д., Терехов В.А., Яковлев В.Б. – Технические средства АСУ ТП: Учебное пособие для вузов./ Под ред. В.Б.Яковлева М: Высшая школа 1989. – 263 с.;

3. Все необходимое для индустриальных бортовых и встроенных систем управления. Каталоги фирмы ПРО СОФТ №1-№7, 1997-2004г.;

4. Репкин В.И. – Системы управления ГАП в машиностроении: Учебное пособие – СПб ПИМаш, 1999.- 160 с.;

5. Репкин В.И. – Схемотехника микропроцессорных систем: Учебное пособие. – СПБ: ПИМаш, 1998.- 42 с.;

6. Репкин В.И., Дробытева Н.Е. Интерфейсы микропроцессорных систем: Учебное пособие. – СПб: ПИМаш, 1998. – 78 с.

Қосымша әдебиеттер:

1. SIMATIC Программирование с помощью STEP 7 V5.3 Руководство. Это руководство - часть пакета документации с порядковым номером: 6ES7810-4CA07-8BW: стр. 1-29

2. WinCC Оптимальная визуализация процессов Описание системы Версия 5 Руководство. Это руководство имеет номер для заказа: AV6393-1 ABA05-0AA0: стр. 1-9

3. Учебные системы 2012. FestoDidactic. Каталог. Германия.415 стр.