МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)

Кафедра «Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации» (ИСУиА)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

По дисциплине

Интегрированные системы проектирования и управления

по теме

«Создание генератора в среде Trace Mode»

Выполнил: Студент 4-го курса Группы БАП2201 Мягков А.К.

Проверил: к.т.н., доцент Петухов В.М.

Москва 2026

2

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Познакомиться с SCADA – системой TRACE MODE 7, научиться создавать и настраивать канал, выводить информацию на экран в среде TRACE MODE.

КРАТКАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Инструментальная система TRACE MODE 6 это универсальное средство разработки и отладки приложений для автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и управления производством (АСУП).

TRACE MODE 7 предназначена для автоматизации промышленных предприятий, энергетических объектов, интеллектуальных зданий, объектов транспорта, систем энергоучета и т.д. Масштаб систем автоматизации, создаваемых в TRACE MODE, может быть любым – от автономно работающих управляющих контроллеров и рабочих мест операторов (АРМ), до территориально распределенных систем управления, включающих десятки контроллеров и АРМ, обменивающихся данными с использованием различных коммуникаций – локальная сеть, интранет/интернет, последовательные шины на основе RS 232/485, выделенные и коммутируемые телефонные линии, радиоканал и GSM-сети. Причем, благодаря наличию в составе TRACE MODE 67компонентов T-Factory.exe, появляется возможность комплексной автоматизации управления как технологическими, так и бизнес процессами производства для достижения высокой экономической эффективности и быстрого возврата инвестиций.

TRACE MODE 7 располагает встроенными драйверами, позволяющими подключать более двух тысяч наименований устройств ввода/вывода – программируемых логических контроллеров, удаленного УСО, плат ввода/вывода и промышленных сетей. Поддержка спецификаций OPC DA и HDA, протоколов DDE и NetDDE, а также открытый формат драйвера ввода/вывода и возможность прямого обращения к динамическим библиотекам (DLL) средствами языка программирования ST определяют беспрецедентные возможности

3

по включению в состав систем автоматизации, разрабатываемых в TRACE MODE, разнообразного оборудования и обмену данными с внешними приложениями.

Классы систем, создаваемых в TRACE MODE 7, могут быть как информационно измерительные (мониторинга), так и управляющие (НЦУ). Архитектура таких систем в свою очередь может быть как централизованная, так и распределенная – в зависимости от заданных требований.

TRACE MODE – программный комплекс класса SCADA HMI, разработан компанией AdAstra Research Group, Москва в 1992 году. Предназначен для разработки программного обеспечения АСУТП, систем телемеханики, автоматизации зданий, систем учёта электроэнергии (АСКУЭ, АИИС КУЭ), воды, газа, тепла, а также для обеспечения их функционирования в реальном времени. Начиная с версии 4.20 (1995) TRACE MODE обладает функциями программирования промышленных контроллеров.

TRACE MODE состоит из инструментальной системы и из набора исполнительных модулей (рантаймов). В Инструментальной системе создается набор файлов, который называется «проектом TRACE MODE». С помощью исполнительных модулей TRACE MODE проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени на рабочем месте диспетчера или оператора.

Особенностью TRACE MODE является «технология единой линии программирования», то есть возможность разработки всех модулей АСУ при помощи одного инструмента. Технология единой линии программирования позволяет в рамках одного проекта создавать средства человеко-машинного интерфейса, системы учёта ресурсов, программировать промышленные контроллеры и разрабатывать web-интерфейс. Для этого в инструментальную систему TRACE MODE встроены специализированные редакторы.

Кроме того, интегрированная среда разработки TRACE MODE (профессиональной линии) содержит обширные библиотеки готовых компонентов и алгоритмов:

• бесплатные драйверы к более, чем 2586 контроллерам и платам вво-

4

да/вывода;

•свыше 1000 графических изображений;

•свыше 600 анимационных объектов;

•более 150 алгоритмов обработки данных и управления

Алгоритмы управления на всех уровнях АСУ программируются на одних и тех же языках стандарта IEC 61131-3. Связи между компонентами разных уровней, например, между SOFTLOGIC-контроллером и сервером АСУТП или между двумя серверами создаются автоматически с помощью уникальной технологии автопостроения в рамках единого проекта распределенной АСУ, поэтому вычисления могут быть легко перенесены из компьютера в контроллер или наоборот. Все редакторы тесно интегрированы с мощными средствами отладки, благодаря чему достигается максимальный комфорт разработки сложных распределенных АСУТП и АСУП.

Все компоненты проекта - экраны, программы, SQL-запросы, шаблоны документов, каналы TRACE MODE и источники данных связаны между собой через аргументы. Аргументы позволяют достичь максимальной гибкости при создании связей между отдельными компонентами. Например, данные из программы в контроллере могут быть напрямую связаны с отображением на экране операторской станции или с формой планирования производства MES, для этого необязательно создавать дополнительные каналы.

Инструментальная система поставляется с набором бесплатных драйверов к более чем 2586 контроллерам и платам ввода/вывода. Источники данных – сигналы с УСО и контроллеров создаются и конфигурируются в системе автоматически с помощью автопостроения. Это позволяет избежать ошибок ручных привязок и значительно сократить время разработки проекта.

Интегрированная среда разработки позволяет постепенно наращивать функциональность АСУ, начиная с простого мониторинга и визуализации технологического процесса на одном ПК SCADA/HMI и заканчивая реализацией сложных контуров управления, организацией распределенных вычислений, подключением дополнительных рабочих мест и экономических модулей: учет

5

и техническое обслуживание оборудования (EAM), учет и управление персоналом (HRM) и управление исполнением производства (MES). При этом разработчик не будет испытывать никакого психологического дискомфорта при переходе, например, от программирования операторского интерфейса SCADA/HMI к SOFTLOGIC контроллерам или EAM, ведь редакторы, средства отладки и языки программирования используются одни и те же.

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 ориентирована на широкий круг специалистов и умеет подстраиваться под квалификацию разработчика АСУТП и АСУП. При создании проекта можно выбрать стиль разработки: простой, стандартный или продвинутый.

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 7 может запускаться параллельно с исполнительным модулем – Монитором реального времени (МРВ) на одном ПК, что очень удобно для сопровождения малых АСУТП.

Отредактированный проект может быть автоматически обновлен на удаленных серверах SCADA/HMI, MES, EAM, HRM и в SOFTLOGIC-контр-

оллерах.

Инструментальная система разработки TRACE MODE 6 снабжена специальным отладочным монитором реального времени – профайлером. Это разновидность исполнительного модуля TRACE MODE, предназначенная для отладки проекта АСУТП в реальном времени. От обычного МРВ профайлер отличается тем, что протоколирует все свои действия в текстовом файле. Профайлер это самостоятельное приложение, но проект может быть запущен в нем из интегрированной среды разработки TRACE MODE 6 нажатием одной кнопки на панели инструментов.

Как и все программы TRACE MODE, интегрированная среда разработки разделяется на базовую и профессиональную линии. Инструментальная система базовой линии бесплатна – её можно скачать/заказать на сайте.

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 — это уникальное сочетание богатейшей функциональности и интуитивности интерфейса. Практика показывает, что использование интегрированной среды разработки

6

позволяет экономить до 30% рабочего времени по сравнению с применением разрозненных редакторов SCADA/HMI и систем программирования контроллеров. А интеграция экономических модулей T-FACTORY и SCADA системы TRACE MODE открывает ранее недоступные возможности для оптимизации производства в целом.

ВЫПОЛНЕНИЕ Задание 1. Создадим канал, генератор заданного сигнала (синусоидаль-

ного, пилообразного, треугольного), произведём привязку генератора к созданному каналу, масштабирование сигнала, обеспечив заданный диапазон; на экране вывести отмасштабированный сигнал с помощью стрелочного прибора, тренда, текста.

1. Запустим программу Trace Mode 7. Для создания нового проекта щёлкнем левой клавишей мыши строчке Новый в меню Файл. Созданный проект примет вид, изображенный на рис. 1. При отсутствии навигатора проекта щёлкнем левой клавишей мыши на строчке Навигатор проекта меню Вид. Сохраним созданный проект, щёлкнув левой клавишей мыши на иконке или на строчке Сохранить или Сохранить как в меню Файл.

Рисунок 1 – Новый проект Trace Mode

7

Задание 2. Создание узла. Выделим строку система в навигаторе проекта (рис. 2). Вызовем контекстное меню щелчком правой клавиши мыши. В контекстном меню выберите строку создать узел. Среди предложенных типов узлов выберите RTM.

Рисунок 2 – Создание узла

Навигатор проекта в разделе система отобразит созданный узел. Выделите созданный узел RTM и щелкните левой клавишей мыши по нему. Появится возможность изменить имя узла. Пример созданного узла RTM изображен на рис. 3.

Рисунок 3 – Узел

8

Задание 3. Создание канала. Выделим группу каналы RTM узла. Вы-

зовем контекстное меню. В появившемся контекстном меню выберем строку создать компонент. Среди предложенных компонентов выберем analog

(рис. 4).

Рисунок 4 – Создание канала

Задание 4. Произведите расчет множителя K и смещения Z.

Преобразование сигнала будет производиться по формуле: Y = K·X + Z,

где Y-результат преобразования; Х-входное значение канала; К-множитель;

Z- смещение.

Входное значение канала изменяется в диапазоне [0; 100]. Найдём значение множителя K и смещения Z, которые позволят получить требуемый диапазон изменения результата преобразования (диапазон сигнала).

9

Пример: необходимо обеспечить диапазон сигнала [-10; 10]. Множитель К составит 0,2, смещение Z— -10

Для диапазона [0; 100] при входных значениях [0; 100] параметры будут

K = 1, Z = 0.

Задание 5. Редактирование созданного канала. Дважды щёлкнем ле-

вой клавишей мыши на имени созданного канала (канал#1 на рис. 5). Откроется окно для редактирования нового канала (рис. 6)

Рисунок 5 – Редактирование канала

10