Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Реализация схемы управления насосом в ПО Workbench. Методические указания
.pdf
Министерство образования и науки России
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
РЕАЛИЗАЦИЯ СХЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ НАСОСОМ
В ПО Workbench
Методические указания
Казань
Издательство КНИТУ
2016
1
УДК 681.5.01
Составители:
ст. преп. Е. Ю. Климанова
ст. преп. О. В. Зеленко
ст. преп. А. А. Гайнуллина
магистр М. Ю. Яковлева
Рецензенты:
проф. кафедры ИСУИР А. П. Кирпичников
доц. кафедры ОХТ Е. С. Воробьев
Реализация схемы управления насосом в ПО Workbench :
методические указания / сост.: Е. Ю. Климанова [и др.]; М-во образ.
и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во
КНИТУ, 2016. – 56 с.
Изложены цели и задачи лабораторной работы, порядок ее
выполнения, требования к содержанию отчета.
Предназначены для студентов магистратуры второго курса
очной формы обучения, изучающих дисциплину «Техническая
диагностика и надежность автоматизированных систем».
Подготовлены на кафедре автоматизированных систем сбора и
обработки информации.
Печатаются по решению методической комиссии института
управления, автоматизации и информационных технологий
Научные консультанты:
директор НПО «Центрмонтажавтоматика» А. В. Селехов
канд. техн. наук, руководитель проектов АСУТП
Иокогава Электрик СНГ М. В. Аввакумов
2
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение надежной и безаварийной работы является одним
из приоритетных направлений, так как безаварийная работа позволит
повысить качественные и количественные показатели производства, а
также обеспечить безопасность обслуживающего персонала. Для этого
используются системы промышленной безопасности.
Yokogawa Electric Corporation — инжиниринговая компания,
работающая в области измерительной техники и промышленной
автоматизации. Это надёжный, зарекомендовавший себя
производитель ротаметров, кондуктометров, манометров и других
измерительных приборов, необходимых на производстве.
Иокогава обладает уникальным спектром систем обеспечения
безопасности: Prosafe-DSP, Prosafe-PLC, Prosafe-RS.
ProSafe - это целое семейство систем автоматической
противоаварийной защиты. Семейство реализует различные пути
обеспечения безопасности как технически, так и организационно. Все
это достигается как за счет использования современных технологий
программирования, так и за счет использования современных
полупроводниковых технологий.
Система ProSafe-DSP применяется для самых опасных
технологических процессов. Это один из немногих существующих
контроллеров, аттестованных TUV по 4 уровню SIL.
ProSafe-PLC - отвечает наиболее широкому диапазону
интегрального уровня безопасности согласно международному
стандарту IEC 61508 и критерию работоспособности: для сводного
уровня безопасности. ProSafe-PLC обеспечивает диапазон SIL 1...3.
Система ProSafe-RS фирмы Yokogawa, используемая для
обеспечения надежности работы промышленных объектов, является
программируемой системой безопасности, построенной на базе
микропроцессоров, и разработанной специально для критических
применений. [4]
Система ProSafe-RS имеет модульную структуру. Каждый из
модулей разработан для выполнения определенной задачи, например,
критического управления или обработки ввода/вывода. Типы модулей
и их количество в системе зависят от решаемой задачи.
3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
СОЗДАНИЕ ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
НАСОСОМ
Цель:
1. Познакомиться с программным обеспечением Workbench.
2. Научиться создавать новый проект.
3. Изучить структурные элементы Workbench и методы работы с
ними.
1. Общие сведения
Программирование в системе ProSafe–RS осуществляется в
соответствии со стандартом IEC61131–3, определяющим систему
программирования в целом, структуру данных и интерфейс PLC (ПЛК)
программируемых логических контроллеров). IEC61131–3 является
частью стандарта IEC 1131, который используется для любых
аспектов, связанных с применением PLC в измерительных и
управляющих процессах промышленного производства. Указанный
стандарт разрабатывался с целью стандартизации программирования
ПЛК для многочисленных имеющихся на рынке аппаратных
платформ.
В системе ProSafe–RS проект RS может включать больше одного
проекта контроллера системы безопасности (SCS) или в терминологии
стандарта IEC61131 – Configuration (конфигурации). Проект RS
является директорией, в которую можно поместить несколько
конфигураций.
Конфигурации размещаются на верхнем уровне проекта в IEC
61131–3.
В системе ProSafe–RS конфигурации называются SCS Projects
(проектами SCS). Они определяют аппаратные интерфейсы для PLC,
включающие конфигурации, позволяющие установить взаимосвязи
между аппаратными средствами и программным обеспечением. Эти
проекты (конфигурации) включают:
– спецификации PLC (ресурсы);
– задачи;
– конфигурации ввода/вывода;
– глобальные переменные.
4
Каждая конфигурация может включать один или несколько
ресурсов.
В системе ProSafe–RS можно создать только один ресурс. При
попытке поместить в конфигурацию более одного ресурса, будет
отображено сообщение об ошибке: protection key for а multi–resource is
required (необходим ключ защиты для многоресурсной системы).
Ресурс обеспечивает поддержку системы для всех характеристик,
необходимых при выполнении программ, и интерфейс для связи
программных и физических каналов входов/выходов PLC. Пока
программа стандарта IEC не загружена в ресурс, ее функционирование
невозможно. Стандарт IEC позволяет каждому ресурсу поддерживать
более одной программы.
Программа, отвечающая стандарту IEC, может быть построена
из нескольких различных программных элементов. Для написания
каждого программного элемента можно использовать любой из
языков, соответствующих стандарту IEC. Обычно программа включает
несколько взаимосвязанных функциональных блоков. Управление
выполнением программы производится с использованием задач. Для
выполнения блок POU должен быть переписан в задачу.
Tasks (задачи) – осуществляют управление набором Программ
и/или Функциональных Блоков (РВ) с целью их периодического
выполнения или выполнения в соответствии с установкой
определенного значения (значения запуска) специальной переменной.
Программа или функциональный блок остаются бездействующими до
назначения конкретному заданию и конфигурации этого задания для
периодического выполнения или выполнения вследствие установки
определенного значения (значения запуска) специальной переменной.
В системе ProSafe–RS для всех блоков POU может быть задана только
одна задача.
Функциональный блок является одним из наиболее важных
блоков построения при создании Программы в рамках стандарта IEC
1131–3. Программирование любого функционального блока можно
осуществить с использованием других функциональных блоков. Такая
возможность помогает создавать хорошо структурированные и по–
настоящему иерархические программы.
5
Functions (FU) (функции) – программный элемент, который при
выполнении, используя конкретный набор входных значений, выдает
один основной результат. В отличие от функционального блока,
функция не имеет внутреннего хранения данных.
Конфигурации и ресурсы отвечают за функции управления и
выполнения включенных в них элементов. Их запуск и останов можно
выполнять с использованием внешних функций таких, как Operator
Interface (операторский интерфейс) или HIS (станция оператора).
ProSafe–RS Workbench представляет собой программное
обеспечение (ПО), используемое для конфигурирования системы
РгоSаfе–RS.
ПО Workbench предоставляет пользователю следующие
возможности:
1. Передача конфигурации по двум направлениям: в
программируемый логический контроллер (PLC) и из него.
2. Редактирование проекта.
3. Просмотр и обновление переменных.
4. Поиск неисправностей системы.
5. Создание документации для конфигурации.
Для конфигурации системы ProSafe–RS можно использовать два
языка описания:
1. Язык описания Функционально Блочных Схем (Function
Blocks (FB)).
2. Язык описания Релейных Схем (Logic Diagrams (LD)).
Оба языка можно использовать одновременно и в одном
приложении.
Workbench позволяет создавать новый проект или открывать
существующий, а также устанавливать свойства вновь создаваемого
проекта или просматривать и изменять свойства существующего
проекта.
Чтобы открыть существующий проект необходимо на панели
команды управления нажать File, далее из выпадающего меню
выбирается Ореn Project/Library. Затем нужно найти проект, который
открываем (рис. 1).
6
Проект RS (это только директория) может содержать больше
одного проекта SCS. Имена проектов SCS начинаются с букв SCS, за
которыми следует цифра, соответствующая формату ddss (домен и
станция).
Рис. 1. Открытие существующего проекта
Функционально Блочная Схема (Function Вlock Diagram) – это
графический язык, основанный на представлении системы в терминах
(понятиях) потока сигналов между обрабатывающими (процессными)
элементами. Такое представление аналогично потокам сигналов,
изображаемых на схемах электрических функциональных.
Функционально Блочная Схема используется для отображения
поведения Функций, Функциональных Блоков, Программы,
исполнения шагов, действий, переходов и потока сигналов между
обрабатывающими элементами как совокупность взаимосвязанных
графических объектов.
Графические условные обозначения внутри
Функционально Блочных Схем.
• Функциональный Блок обозначается в виде прямоугольника,
причем входы подходят к блоку слева, а выходы отходят от
блока справа;
7
• название типа Функционального Блока всегда показывается
внутри блока;
• формальные названия входов и выходов Функционального
Блока показываются внутри блока.
• Считается, что данные передаются:
• с выходов Функций или Функциональных Блоков;
• на входы Функций или Функциональных Блоков.
Выходы Функциональных Блоков обновляются в результате
процесса обработки Функциональных Блоков и, следовательно,
изменения состояний и значений передаются слева направо по цепям
Функционально Блочных Схем.
При использовании данных тип boolean:
• инверсные входы (входы с отрицанием) для Функций и
Функциональных Блоков показываются с помощью маленьких
кружочков в точке входа;
• аналогично, инверсные выходы (выходы с отрицанием)
показываются маленьким кружочком на выходе.
8
2. Практическое задание
Разработать в системе ПАЗ ProSafe–RS программу управления
насосом по значениям датчика давления. В результате выполнения
работы должны получить логическую схему (рис. 2).
Рис. 2. Логическая схема
9
3. Порядок выполнения
3.1. Создание нового проекта
1. Создание проекта RS.
С помощью проводника (Windows Explorer) необходимо создать
папки.
Создается папка (директория) на диске С, в которую будут
записываться проекты RS:
RSProjects (в нашем случае данная папка на диске С уже
существует).
Создается папка для проекта RS внутри указанной выше папки:
C:\RSProjects\xxxxxxxx, где: хххххх обозначает название проекта
RS, назовите папку: PJT0l (папка МУRSРJТсуществует по умолчанию
на диске С – C:\RS–Projects).
Имя директории: не более 8 символов, начиная с буквенного
символа. Используемые символы: буквы, цифры, подчеркивания и
черточки.
Абсолютный путь к месту хранения: не более 256 символов.
2. Создание проекта SCS.
Нужно запустить программу Workbench, выбрав из пускового
меню Windows Start (Пуск): Пуск → Все программы → YOKOGAWA
ProSafe–RS → Workbench.
Из выпадающего меню File панели команд управления
выбирается опция New project/Library (рис. 3).
Рис. 3. Создание проекта SCS
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]