4920

2

УДК 658

Мещерякова, А.А. Технологии информационной поддержки изделий / Методические указания к лабораторным работам по направлению подготовки магистров 15.04.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» для всех форм обучения / А.А. Мещерякова –

Воронеж. ФГБОУ ВО «ВГЛТУ», 2016. – 37 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.

4

Введение

Предлагаемые методические указания к лабораторным работам по курсу «Технологии информационной поддержки изделий» имеют целю формирования у магистрантов навыков по редактированию мнемосхем в структуре SCADA-системы Master SCADA, применение методов предпроектного обследования предприятия, анализ полученных материалов для последующего моделирования, разработка модели процесса в стандарте IDEF0, описание документооборота и обработки информации в стандарте DFD, описания процессов в стандарте IDEF3, разработка смешанной модели описания процесса на основе стандартов

IDEFO, DFD и IDEF3.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих концепций:

способностью разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты автоматизированных и автоматических производств различного технологического и отраслевого назначения, технических средств и систем автоматизации управления, контроля, диагностики и испытаний, систем управления жизненным циклом продукции и ее качеством с использованием современных средств автоматизации проектирования, отечественного и зарубежного опыта разработки конкурентоспособной продукции, проводить технические расчеты по проектам, техникоэкономический и функционально-стоимостной анализ эффективности проектов, оценивать их инновационный потенциал и риски (ПК-4);

способностью осуществлять модернизацию и автоматизацию действующих и проектирование новых автоматизированных и автоматических производственных и технологических процессов с использованием автоматизированных средств и систем технологической подготовки производства, разрабатывать и практически реализовывать средства и системы автоматизации и управления различного назначения

(ПК-6);

способностью обеспечивать: необходимую жизнестойкость средств

исистем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления при изменении действия внешних факторов, снижающих эффективность их функционирования, разработку мероприятий по комплексному использованию сырья, замене дефицитных материалов и изысканию рациональных способов утилизации отходов производства (ПК-7).

5

Лабораторная работа № 1 Функциональные возможности, структура SCADA-системы

MasterSCADA. Основные принципы построения систем управления в среде MasterScada.

Цель работы: изучение функциональных возможностей и структуры

SCADA-системы MasterSCADA.

Общее описание MasterSCADA

MasterSCADA объектно-ориентированная SCADA и Softlogic система, функционирующая на базе компьютеров, совместимых с IBM PC, под управлением операционной системы Windows.MasterSCADA разработана для решения сложных задач, возникающих при проектировании АСУ ТП. Она имеет наглядный и хорошо продуманный пользовательский интерфейс, в ней минимизировано число операций, которые должен выполнить проектировщик АСУ ТП для достижений своей цели.

MasterSCADA обеспечивает выполнение информационных и управляющих функций АСУ ТП, таких как:

-Полноценный объектный подход

-Разделение работы с системой и объектом

-Визуальное выполнение всех действий

-Разработка сценариев без программирования

-Добавление новых модулей без изменения пользовательского интерфейса

-Динамизация любого свойства любого элемента ActiveX.

-Автоматическое использование типовых динамических элементов

-Автоматические настройки систем регулирования

Структура и функциональные возможности модульной системы

MasterSCADA

Типы модулей:

MSRT - автономное рабочее место оператора MSRT-Net - сетевое рабочее место оператора MSRT-Red - резервированное рабочее место оператора

MSRT-Client - клиентская станция (все функции, кроме опроса) MSRT-View - клиентская (все функции, кроме опроса и управления) MSRT-lnet - сервер для Интернет-клиентов (дополняет MSRT)

6

Опции:

MSRT-SQL - модуль связи с SQL-сервером (MS, Oracle, Sybase и др.) MSRT-Backup - экспорт архивов в mdb-файлы (MS Access) MSRT-Psp - паспортизация технологического оборудования MSRT-Mtrl2 - метрологическая поверка измерительных каналов

MSRT-ASL - Advanced SoftLogic (библиотека ФБ для управления) MSRT-MC-Email - вывод сообщений на E-mail

MSRT-MC-SMS - отправка сообщений через SMS MSRT-MPLC-GSM/Modem/Radio - связь с контроллерами

Интегрированная среда

Состав интегрированной среды:

Дерево системы - описание технической структуры АСУТП Дерево объекта - описание структуры технологического объекта Страницы свойств - настройка свойств и создание документов Палитра - библиотеки типовых элементов проекта Палитра - список элементов выбранной категории

Окно предварительного просмотра выбранного элемента

Рис.1. Окно предварительного просмотра выбранного элемента

Основные преимущества:

Единая среда разработки - нет отдельных модулей Новые модули и внешние программы встраиваются внутрь среды Единство SCADA и SoftLogic функций в одном проекте

Мастер автоматического тиражирования проектных решений Программирование контроллеров с открытой архитектурой

7

Переназначение задач между узлами системы «щелчком» мыши

Информационное обеспечение

MasterSCADA реализована по современной технологии ―OPC в ядре системы‖, гибкий подход, заключающийся в стыковке с системами верхнего уровня путем организации связи с базами данных АСУП не путем SQL-запросов, а вызовом хранимых процедур. Технические преимущества: повышение быстродействия в сравнении с прямым использованием запросов, упрощение реализации записи в БД. Можно без программирования и сценариев динамизировать любое свойство любого

ActiveX-элемента.

В MasterSCADA имеются опции метрологической поверки и паспортизации технологического оборудования.

Сценарии

Сценарии в MasterSCADA - это настраиваемый перечень действий, выполняемых по событию, команде или расписанию.

Типы действий:

Сдокументами (открытие, закрытие, сохранение, печать, просмотр);

Спеременными (присвоение, выдача импульса);

Сданными и документами (сохранение, экспорт);

Выполнение программ.

Журналы

Неограниченное число пользовательских журналов Индивидуальные входные фильтры и настройки внешнего вида Печать, экспорт в HTML и базы данных

Механизм фильтрации по любым признакам

8

Рис. 2 Журналы

Архивы

Архивирование переменных Запись переменных ОРС-серверов с исходной меткой времени

Точность представления времени 1 мс Основные свойства архивов:

Хранение данных, сообщений, отчетов, документов Индивидуальное хранение архивов для каждого объекта Прямой доступ независимо от глубины хранения Табличное представление данных тренда Объем и длительность хранения

Индивидуальная настройка длительности хранения для объекта Ограничение объема архива в целом и по объектам Экспорт архивов:

Экспорт в формат mdb (Access)

Объединение архивов в единую таблицу при экспорте Запись данных во внешние архивы (базы данных)

Тренды

Тренды – графическое изображение протекания технологических процессов.

Общие свойства тренда:

9

Единые «бесшовные» тренды для архивных и текущих данных в Компактный формат без ограничения длительности хранения

Неограниченное число трендов и перьев в каждом тренде Гибкая настройка отображения, вида шкал, цветов и разметки Масштаб времени окна просмотра - от минуты до года Экспорт изображения в HTML

Рис. 3 Экспорт изображения в HTML

Отчеты

Формирование отчетов

Отчеты с использованием Microsoft Excel

Связь с источниками данных простым перетаскиванием в таблицу Специальный блок формирования сменного или суточного отчета Блоки специализированных отчетов для коммерческого учета Просмотр, печать, сохранение, экспорт в HTML

Формирование по событиям, расписанию или команде

10

Графический интерфейс

Построение систем контроля и управления в MasterSCADA выполняется визуально с использованием библиотеки из 150 функциональных блоков (ФБ).

Визуальные ФБ

Имеют динамическое изображение для мнемосхем и окно управления Аппараты - Емкости с мешалкой и без (контроль уровня, давления,

температуры)

Исполнительные механизмы - Двухпозиционные, трехходовые, регулирующие -задвижки, насосы, клапаны, воздуходувки, турбины, конвейеры, шнеки...

Обработка сигналов - Мнемонические и псевдореалистические Управление - Регуляторы и циклограмма Приборы - Щитовые индикаторы, стрелочные приборы и самописцы,

индикаторы, органы управления

Вычислительные ФБ

Обработка сигналов - Усреднение, дифференцирование, интегрирование фильтрация, ограничение скорости, выделение фронта, переключатели.

Вычисления - Арифметика, логика, функции, обработка строк, упаковка,распаковка, счетчики

Генераторы - Импульсы по времени, задатчик, пила, шум