Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский университет науки и технологий»

Лабораторная работа №1

по дисциплине «Проектирование и эксплуатация АСУТП»

«Изучение инструментальной среды TRACE MODE 6»

Выполнил: студент гр. ИВТ-329Б

Саляхов А.Ф.

№ Зачетной книжки:

17130458

Проверил доц. каф. АСУ

Старцев Ю.В.

Уфа-2024

Цель работы: Изучение назначение и состава SCADA-системы TRACE MODE 6, получение навыков работы с инструментальной системой TRACE MODE 6.

Краткие теоретические сведения:

Функции SСАDА. К настоящему времени SСАDА-система является обязатель¬ным атрибутом автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления. SСАDА-системы устанавливаются на диспетчерских станциях, локальных технологических станциях, а также на операторских станциях различного назначения. Аппаратной платформой для SСАDА-систем служат рабочие станции на базе промышленных персо¬нальных компьютеров (ППК), панельные компьютеры и операторские панели. Отдель-ные компактные модификации SСАDА-систем устанавливаются во флэш-памяти кон¬троллеров (например, Тrасе Моdе, МаsterSСАDА и др.).

Существующие в настоящее время SСАDА-пакеты выполняют множество функций, которые можно разделить на несколько групп:

• настройка SСАDА на конкретную задачу (т.е. разработка программной ча¬сти системы автоматизации);

• диспетчерское управление;

• автоматическое управление;

• хранение истории процессов;

• выполнение функций безопасности;

• выполнение общесистемных функций.

SСАDА как система диспетчерского управления. Как система дис-петчерского управления SСАDА может выполнять следующие задачи:

• взаимодействие с оператором (выдача визуальной и слуховой информации, передача в систему команд оператора);

• помощь оператору в принятии решений (функции экспертной системы);

• автоматическая сигнализация об авариях и критических ситуациях;

• выдача информационных сообщений на пульт оператора;

• ведение журнала событий в системе;

• извлечение информации из архива и представление ее оператору в удоб¬ном для восприятия виде;

• подготовка отчетов (например, распечатка таблицы температур, графиков смены операторов, перечня действий оператора);

• учет наработки технологического оборудования.

SСАDА как часть системы автоматического управления. Основная часть задач автоматического управления выполняется, как правило, с помощью ПЛК, однако часть задач может возлагаться на SСАDА. Кроме того, во многих небольших системах управления ПЛК могут вообще отсутствовать, и тогда компьютер с установленной SСАDА является единственным средством управления. SСАDА обычно выполняет следующие задачи автоматического управления:

• автоматическое регулирование;

• управление последовательностью операций в системе автоматизации;

• адаптация к изменению условий протекания технологического процесса;

• автоматическая блокировка исполнительных устройств при выполнении заранее заданных условий.

Принципы разработки проекта в ИС. ИС объединяет в единой оболочке навигатор и набор редакторов для создания всех составляющих проекта. ИС имеет многооконный интерфейс. В ИС поддерживаются стандартные операции изменения размеров и перемещения окон. В навигаторе структура проекта представлена в виде дерева. Корневые группы этого дерева (слои) предопределены и создаются автоматически при создании нового проекта (слои отображаются в левом окне навигатора). Элементарные структурные составляющие (листья структурного дерева) называются компонентами проекта. Например, компонентами проекта являются: канал; канал, вызывающий шаблон; шаблон; источник данных и т.д. Группы компонентов, которые могут быть созданы в структуре проекта, предназначены для структурирования проекта. Структурирование в значительной степени облегчает редактирование проекта.

В ряде случаев группы имеют и другой, вполне определенный, смысл – например, узлы проекта создаются как корневые группы слоя Система. Слои и группы компонентов могут содержать только определенные группы компонентов и компоненты.

В правом окне навигатора отображается содержимое слоя (группы), выделенной в левом окне, – таким образом, компоненты проекта могут быть отображены только в правом окне.

Все разновидности объектов структурного дерева предопределены и имеют предопределенную кодировку TRACE MODE, которая может быть изменена в окне свойств или редакторе объекта. Каждому объекту структурного дерева при его создании присваивается по определенному алгоритму уникальный идентификатор (ID), отображаемый во всплывающей подсказке. По этим идентификаторам объекты структуры анализируются мониторами TRACE MODE.

Структура проекта редактируется в навигаторе с помощью команд меню Проект, контекстного меню и панелей инструментов, а также с помощью метода drag-and-drop.

Технология разработки проекта в ИС. Разработка проекта в ИС включает следующие процедуры:

• создание структуры проекта в навигаторе;

• конфигурирование или разработка структурных составляющих – например, разработка шаблонов графических экранов оператора, разработка шаблонов программ, описание источников/приемников и т.д.;

• конфигурирование информационных потоков;

• выбор аппаратных средств АСУ (компьютеров, контроллеров и т.п.);

• создание узлов в слое Система и их конфигурирование;

• распределение каналов, созданных в различных слоях структуры, по узлам и конфигурирование интерфейсов взаимодействия компонентов в информационных потоках;

• сохранение проекта в единый файл для последующего редактирования;

• экспорт узлов в наборы файлов для последующего запуска под управлением мониторов TRACE MODE.

Задача: Создание простого проекта системы мониторинга с использованием интегрированной системы разработки TRACE MODE 6, моделирование работы системы мониторинга с помощью отладочного монитора реального времени.

Задание:

1. Создать систему мониторинга, содержащую один узел APM, внутренний генератор сигнала и элементы отображения его значений с помощью различных средств операторского интерфейса.

2. В состав системы ввести функцию управления.

3. Реализовать взаимодействие системы с приложением Windows по протоколу обмена DDE.

Ход работы:

1. Изучили раздел справочной системы Быстрый старт: Введение.

2. Изучили раздел справочной системы Быстрый старт: Часть первая – Нарисуй и запусти.

3. Последовательно выполнили все действия, описанные в подразделах Создание простейшего проекта, Добавление функции управления, Простейшая обработка данных, Связь по протоколу DDE с приложением MS Windows на примере Excel.

Изображение результата моделирования работы системы мониторинга:

Связать по протоколу DDE с приложением MS Windows на примере Excel не удалось:

Вывод:

В ходе данной лабораторной работы было изучено назначение и состав SCADA-системы TRACE MODE 6, получены навыки работы с инструментальной системой TRACE MODE 6, а также была смоделирована работа системы мониторинга с помощью отладочного монитора реального времени.

Ответы на контрольные вопросы:

9) Какие методы разработки проекта можно использовать в интегрированной среде Trace Mode 6, для каких вариантов разработки они предназначены??

Ответ:

В интегрированной среде Trace Mode 6 можно использовать 3 метода разработки: Простой, Стандартный, Комплексный

Простой метод - для тех, кто только начинает разрабатывать системы управления, либо делает небольшие АСУ. Разработка этим методом максимально упрощена и осуществляется наиболее быстрым и интуитивным способом. Система «автопостроения» проекта TRACE MODE 6 автоматически создаст требуемые каналы, а подключение к контроллерам будет произведено, через встроенный драйвер.

Стандартный метод позволяет в полной мере использовать возможности объектной разработки проекта TRACE MODE® 6, повышающей производительность труда и сокращающей ошибки проектирования. В этом методе пользователь создает проект из шаблонов, которые потом можно многократно использовать на любом из узлов проекта - на операторских ПК (SCADA), в контроллерах (SOFTLOGIC), на ПК T-Factory (EAM, MES, HRM). Установление связи между компонентами проекта осуществляется методом перетаскивания (drag-and-drop). Логическая структура проекта TRACE MODE® 6 отделена от аппаратной части. Поэтому любой компонент проекта может быть использован любым другим компонентом и в любом месте.

Стандартный метод проектирования позволяет создать гибкую, прекрасно масштабируемую объектную структуру проекта, в которой любой компонент - переменная, технологический объект, экран, алгоритм, драйвер, документ, SQL-запрос может быть использован неограниченное количество раз и на любом узле. 100% объектная организация проектирования позволяет вносить изменения в одном месте и мгновенно применять их по всему проекту, каким бы большим он не был и где бы он физически не находился.

Комплексный метод разработки обладает всеми достоинствами объектной разработки стандартного метода, но позволяет осуществить более комплексное структурирование проекта и привлечь к проектированию не только инженеров и программистов, но и:

• технологов;

• специалистов по КИП;

• бизнес-консультантов.  

Комплексный метод - для тех, кто разрабатывает крупные и особо крупные АСУТП и системы, интегрированные, в АСУП предприятия. Наибольшую выгоду от этого метода можно получить при групповой разработке, когда специалисты разных специальностей работают над различными частями проекта TRACE MODE.

После выбора этого стиля проектирования в дереве проекта появятся дополнительные слои Технология, Топология, КИПиА.