Предложения по введению в дипломное проектирование элементов дисциплины «Интегрированные системы проектирования и управления» (Грибанов А.А.)

Дипломнику при разработке системы управления в качестве ПО предлагается использовать SCADA системы, в которых технологический процесс отображается в виде мнемосхемы с заданием управляемых параметров, законов регулирования и т.п.

SCADA (СКАДА) – интегрированный пакет программ для разработки и управления технологическими процессами, а также программный комплекс для визуализации и диспетчеризации технологических процессов. SCADA-система дает наглядное представление процесса и предоставляет, как правило, графический интерфейс оператору для контроля и управления.

Основные задачи, решаемые SCADA-системами:

1. Обмен данными с УСО (устройства связи с объектом, то есть с промышленными контроллерами и платами ввода/вывода) в реальном времени через драйверы.

2. Обработка информации в реальном времени.

3. Отображение информации на экране монитора в понятной для человека форме (человеко-машинный интерфейс).

4. Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.

5. Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.

6. Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.

7. Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК.

8. Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.).

В качестве SCADA системы для разработки проекта можно использовать например отечественную программу TRACE MODE (ТРЭЙС МОД, http://www.adastra.ru/products/dev/scada/).

TRACE MODE – это единая интегрированная среда разработки, объединяющая в себе более 10 различных редакторов проекта АСУ ТП и АСУП. Незаменимым инструментом создания проекта в SCADA системе TRACE MODE 6 является уникальная технология автопостроения. Она позволяет несколькими движениями мыши создать связи между узлами распределенной системы управления (РСУ), между источниками данных SCADA и каналами, создать источники данных по известной конфигурации контроллера и т.п. В состав системы входят бесплатные драйверы для 2312 контроллеров и УСО.

Для программирования алгоритмов управления технологическими процессами в SCADA системе TRACE MODE 6 поддержаны все 5 языков международного стандарта IEC 61131-3. Среди них есть и визуальные языки - Techno FBD, Techno LD, Techno SFC и процедурные - Techno ST, Techno IL. Такой широкий диапазон средств программирования позволяет специалисту любого профиля выбрать для себя наиболее подходящий инструмент реализации любых задач АСУ ТП и АСУП. Все языки программирования снабжены мощными средствами отладки.

Проект в виде мнемосхемы выглядит следующим образом (рис. 1). Слева рисунка отображаются закладки проекта для настройки параметров переменных процесса. В центре рисунка отображается графическими средствами технологический процесс (видна работа трех нагревателей воды газом). Так же имеется самописец температуры воды на входе и выходе. Справа рисунка изображены стрелочные приборы давления воды и газа.

Рис. 1. Мнемосхема технологического процесса

Задание уставки параметров и их текущее значение представлено на рис. 2.

Программирование принятия решений показано на рис. 3.

Рис. 2. Регулирование

Рис. 3. Программирование

Программа открытия/закрытия задвижек

PROGRAM

VAR_INOUT Comanda : REAL; END_VAR

VAR_INOUT Schetchik : REAL; END_VAR

VAR_INOUT Zadvijka : REAL; END_VAR

VAR _OPEN : REAL := 2; END_VAR

VAR _CLOSE : REAL := 1; END_VAR

VAR _PREDEL : REAL := 100; END_VAR

VAR _NO : REAL := 0; END_VAR

VAR _STEP : REAL := 2; END_VAR

if Comanda == Zadvijka then Comanda = _NO;

end_if;

if Comanda <> _NO

then

Schetchik = Schetchik + _STEP;

Zadvijka = _NO;

end_if;

if (Schetchik >= _PREDEL) then

Zadvijka = Comanda;

Comanda = _NO;

Schetchik = 0;

end_if;

END_PROGRAM

Трудности создания проектов в SCADA системе:

1. Очень высокая сложность освоения (не сравнима с САПР Компас, Автокад).

2. Отсутствие знаний специализированных языков программирования (Techno FBD, Techno LD, Techno SFC).

Выбор КТС дипломных проектов следует проводить по электронным каталогам фирм производителей. Мной и моими дипломниками используются каталоги фирмы Сименс (контроллеры и управляющие ЭВМ, приводы и частотные преобразователи, датчики, шкафы автоматики и т.п.).