Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы автоматизированных систем управления. Учебное пособие
.pdf
Глава 5. Выполнение лабораторных работ
101
В силу высоких требований к сохранности данных и требованию
поддержания работоспособности в сложных условиях стоимость вычислительных ресурсов ТК достаточно высока и в реальности такие контроллеры
могут обладать ограниченными ресурсами. Все усложняется еще тем, что
на входы ТК поступает разнотипная информация: аналоговая (например,
температура), логическая (например, концевые выключатели), частотная
(например, дебит жидкости) и ее требуется приводить к цифровому виду.
Передача данных с кустового уровня в ЦДНГ осуществляется по каналам радиосвязи. Технологический контроллер обеспечен бесперебойным
резервным электропитанием. Собранные данные помещаются в пакеты
данных. Время между передаваемыми пакетами устанавливается в соответствии с требованиями технологии функционирования объекта автоматизации. В реальных условиях технологического процесса возможна потеря канала радиосвязи (погодные условия, неисправности каналообразующей аппаратуры, отсутствие электропитания). Необходимо обеспечить продолжение процесса сбора данных и их временное хранение.
Необходимо при поступлении сигнала об отсутствии связи или перехода в автономное функционирование заполнение не переданными пакетами буфера на 10 пакетов. После наполнения буфера производится увеличение вдвое времени формирования пакетов, «прореживание» пакетов в буфере и сдвиг к первому поступившему пакету. Первый и последний поступивший пакет сохраняются, а оставшиеся пакеты занимают часть буфера и
отображают состояние контролируемого объекта через удвоенное время
опроса. После этого буфер заполняется пакетами через удвоенный промежуток времени. Процесс продолжается до отмены автономной работы и передачи всех данных из буфера в удаленную БД.
Ниже предлагается один из вариантов оформления пользовательского интерфейса в виде последовательности экранных форм.
Эта лабораторная работа объединяет все компоненты предыдущих
пяти работ. Результатом ее является целостная автоматизированная система сбора и обработки данных, объединенная с имитационной моделью
объекта автоматизации. В лабораторной работе 1 должна быть разработана
БД будущей автоматизированной системы. Лабораторная работа 2 состоит
Основы автоматизированных систем управления
102
в разработке пользовательского интерфейса. Лабораторная работа 3 представляет разработку генератора данных для тестирования АСУ, что по сути
является информационной компонентой имитационной модели объекта автоматизации. При добавлении обратной (управляющей) связи от оператора
и имитации реализованных управляющих воздействий появляется полноценная модель объекта. Лабораторная работа 4 добавляет подсистему контроля уставных значений АС. Эта подсистема должна «реагировать» на события, заключающиеся в достижении или превышении уставных (установленных предварительно) значений контролируемых величин. В качестве
примера рекомендуется рассмотреть «верхние» и «нижние» аварийные и
предаварийные значения величин. Лабораторная работа 5 заключается в
разработке подсистем построения и отображения текущих и исторических
трендов. При выборе для отображения текущих трендов значения выбранных величин отображаются на графиках экранных форм в темпе генерации
моделью объекта автоматизации. Для отображения исторических трендов
необходимо предусмотреть возможность указания начала и окончания интересующего интервала времени. В этом случае данные берутся не из входного потока данных, а из базы данных системы.
Вся работа (лабораторная работа 5) разделена на отдельные части,
для того чтобы исполнитель представлял всю последовательность действий. Решения, принятые на одном из этапов, влияют на исполнения последующих. Разрабатывая одну компоненту автоматизированной системы,
необходимо учитывать проектные решения, принятые другими разработчиками, учиться обосновывать свои решения.
Лабораторная работа 7. Разработка компонентов систем
поддержки принятия решений.
Разрабатываются отдельные компоненты СППР в соответствии с заданием, представленным в учебном пособии «Системы искусственного интеллекта», часть 1.
Ниже представлены примеры экранных форм с указанием функций
отдельных компонетов.
Глава 5. Выполнение лабораторных работ
103
Рис. 5.1. Стартовое окно
Окно отоб-
ражения теку-
щих событий
Окно отоб-
ражения
содержа-
ния буфера
предвари-
тельного
хранения
Окно отображе-
ния текущих и
исторических
трендов контролируемых вели-
чин
Идентификаторы датчиков и текущего
Окно служебной информации
Кнопки управления моделью и имитации от-
«окно» мнемосхемы технологического процесса
Основы автоматизированных систем управления
104
Рис. 5.2. Работа программы в нормально режиме
Глава 5. Выполнение лабораторных работ
105
Рис. 5.3. Работа программы при отсутствии связи
Основы автоматизированных систем управления
106
Рис. 5.4. Компоненты экранной формы программы:
1. панель настройки запуска/остановки работы программы и включе-
ние/выключение связи;
2. модуль настройки работы программного комплекса;
3. модуль получения технологических данных с датчиков;
4. модуль журнала событий (протокола);
5. модуль буфера;
6. модуль построения графиков;
7. модуль настройки критических значений данных, собранных с дат-
чиков;
8. модуль интерактивного отображения работы программного ком-
плекса.
Глава 5. Выполнение лабораторных работ
107
Рис. 5.5. Прореживание буфера
Основы автоматизированных систем управления
108
Рис. 5.6. Работа программы при критических значениях
Глава 5. Выполнение лабораторных работ
109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей работе представлены учебные документы, изучение которых позволит студентам проектировать самостоятельно и на практических занятиях автоматизированные системы по для выбранного объекта автоматизации. Рассмотрены такие этапы создания АС как «Разработка технического задания на АС», «Эскизный проект и общесистемные решения»
а также «Информационное обеспечение АС».
Изучение задания на лабораторные работы и описания порядка их
выполнения позволят создать целостную систему сбора и обработки данных и имитационную модель объекта автоматизации.
Приложения
110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Проектирование автоматизированных библиотечно-информационных
систем. Кемерово [Текст]: Кемеровский государственный университет культуры и искусств, 2013. − 146 с.
2. Гергель, В. П. Технологии построения и использования кластерных си-
стем [Текст]/ В. П. Гергель. − Москва: Интернет. Университет Информационных Технологий, 2009. – 470 с.
3. Душкин, А. В. Методологические основы построения защищенных ав-
томатизированных систем [Текст] / А. В.Душкин. − Воронеж: Воронежская государственная лесотехническая академия, 2013. − 258 с.
4. Романенко, А. В. Основы программирования для автоматизированных
систем проектирования и управления инновациями [Текст]/ А. В. Романенко, А. И. Попов. − Тамбов, 2014. − 96 с.
5. Методологические основы построения защищенных автоматизирован-
ных систем [Текст]: учебное пособие / А. В. Душкин. − Воронеж: Воронежская государственная лесотехническая академия, 2013. – 258 с.
6. Догадина, Е. П. Автоматизированные системы управления промыш-
ленными производствами [Текст] / Е. П. Догадина. – Москва, Берлин:
Директ-Медиа, 2017. − 344 с.
7. Проскуряков, А. Ю. Алгоритмы автоматизированных систем эколо-
гического мониторинга промышленных производств [Текст] /
А. Ю. Проскуряков; А. А. Белов, Ю. А. Кропотов. – Москва, Берлин:
Директ-Медиа, 2015. − 121 с.
8. Волкова, Т. В. Основы проектирования компонентов автоматизиро-
ванных систем [Текст]: учебное пособие / Т. В. Волкова. − Оренбург:
ОГУ, 2016. − 226 с.
9. Трофимов, В. Б. Интеллектуальные автоматизированные системы
управления технологическими объектами [Текст]: учебно-практическое пособие / В. Б. Трофимов, С. М. Кулаков. − Москва, Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. − 233 с.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]