3.2.5 Функциональные блоки масштабирования
В контроллерах SIEMENSS7-300/400 аналоговые величины представляют собой значения считываемые из АЦП и записываемые в ЦАП. Для приведения переменной к единицам измерения созданы функциональные блоки масштабирования. Список блоков приведен в таблице 3.17.
-
Символьное обозначение блока
Номер блока
Объекты
scale_07
FB11
Сепаратор С-1; газосепаратор ГС-1; буферная емкость БЕ-1
scale_08
FB12
Технологическая насосная Н-1
scale_11
FB14
Отстойник О-1; Электродегидратор ЭГ-1
scale_15
FB15
Концевая сепарационная установка КСУ
Аналоговые модули могут быть различной разрядности (12/13/15/16 бит). Не зависимо от разрядности максимальное и минимальное значение остается постоянным – меняется только шаг приращения. В блоках масштабирования осуществляется приведение входных аналоговых величин к единицам измерения с помощью функции FC105SCALE. Выходные аналоговые величины приводятся к значениям ЦАП из единиц измерения с помощью функцииFC106UNSCALE. Пример масштабирования приведен на рисунке 3.14.
Рисунок 3.14
В данном примере осуществляется масштабирование уровня раздела фаз нефть/газ в сепараторе С-1. На вход INподается измеренное значение (из областиPIW), на входHI_LIM– верхнее значение величины (2.5 м), на входLO_LIM– нижнее значение (0 м), на входBIPOLAR– тип сигнала: знаковый/беззнаковый (беззнаковый). С выходаOUTснимается выходное значение, которое записывается в блок данных, выходRET_VALпоказывает ошибку преобразования.
3.2.6 Пид Регулирование
В качестве ПИД регулятора выбран функциональный блок FB41 (ContinuousControl) из стандартной библиотеки блоковSTEP7. Пример вызова данного блока показан на рисунке 3.15.
Рисунок 3.15
Настройка параметров ПИД регулятора осуществляется через блок данных. Это позволяет через SCADAсистему менять значения параметров без дополнительных переменных. Соответствие блоков данных номерам регуляторов приведены в таблице 3.18.
Таблица 3.18
-
Символьное обозначение блока
Номер блока
Клапан
CL01
DB200
Регулятор уровня раздела фаз нефть/газ в С-1
CL02
DB201
Регулятор уровня раздела фаз нефть/вода в С-1
CL03
DB202
Регулятор уровня раздела фаз нефть/вода в БЕ-1
CL04
DB203
Регулятор уровня раздела фаз нефть/вода в О-1/1
CL05
DB204
Регулятор уровня раздела фаз нефть/вода в ЭГ-1/1
CL06
DB205
Регулятор нефти в КСУ
3.3 Разработка арм оператора
Обмен данными между ПЛК и SCADAсистемой будет производиться через сетьPROFIBUS. Выбор данного типа обусловлен тем, что модуль процессораCPU-315-2DPсодержит портPROFIBUS. При модернизации системы управления можно будет подключить к существующей сетиPROFIBUSнесколько ПЛК или устройства сбора информации.
Физически АРМ оператора представляет собой персональный компьютер (ПК). Для того, чтобы подключить ПК потребуется сетевой адаптер SIEMENSCP-5611A2 (Рисунок 3.16).
Рисунок 3.16
Адаптер подключается к шине PCI. Через разъем на адаптереSUB-D9pinподключаетсяPROFIBUSшина. Вместе с адаптером поставляются драйвера для ОСWindows.
Для взаимодействия WinCCс ПЛК семействаS7-300/400 в комплект поставки входят драйвера обмена “SIMATICS7PROTOCOLSUITE” (рисунок 3.17).
Рисунок 3.17
Драйвер поддерживает все возможные протоколы связи:
MPI;
PROFIBUS;
Industrial Ethernet;
TCP/IP.
Также драйвер поддерживает резервируемые соединения.
Эмулятор ПЛК S7-PLCSIMэмулируетMPIсоединение, поэтому все тэги созданы дляMPIканала. При пуске на объекте тэги могут быть легко перенесены на нужный канал связи (PROFIBUS).
Также, в разрабатываемой системе присутствуют приборы с интерфейсным выходом – счетчик газа Метран-331. Протокол обмена – Modbus. Для связи с этими устройствами будем использоватьOPC-Modbus сервер фирмыInsant. То есть передача данных будет производиться черезOPCинтерфейс.
WinCCобладает возможностью создания групп тэгов, поэтому разобьем тэги по принадлежности к определенному объекту (рисунок 3.18).
Рисунок 3.18
После того, как были созданы группы, можно добавлять тэги. В качестве источника информации можно использовать все доступное адресное пространство контролера (рисунок 3.19).
Рисунок 3.19
В разрабатываемой системе аналоговые величины находятся в области блоков данных, дискретные - в области входов (рисунок 3.20).
Рисунок 3.20
После введения всех тэгов можно приступать к созданию экранов.