
- •Введение
- •1. Исследование объекта автоматизации
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Характеристики объекта
- •1.2.1. Состав комплекса насосных станций
- •1.2.2. Информационное обеспечение системы диспетчеризации
- •1.2.2.1. Входные сигналы
- •1.2.2.2. Выходные сигналы
- •1.3. Функции системы
- •1.3.1. Общие положения
- •1.3.2. Формирование текущих и сменных значений показателей производства
- •1.3.3. Оперативно-диспетчерский контроль производства
- •1.3.4. Ведение базы данных
- •1.3.5. Формирование отчетных документов
- •2. Разработка и реализация архитектуры системы диспетчеризации
- •2.1. Общие принципы построения архитектуры системы
- •2.2. Разработка архитектуры системы
- •2.3. Выбор и обоснование аппаратно - программных средств
- •2.3.1. Общие положения
- •2.3.2. Уровень отображения информации, контроля и архивирования
- •2.3.3. Уровень управления
- •2.3.4. Уровень устройств связи с объектами
- •2.4. Разработка требований к прикладному программному обеспечению
- •2.4.1. Уровень отображения информации, контроля и архивирования .
- •Пульт оператора
- •2.4.2. Уровень управления
- •2.5. Общая характеристика используемых аппаратных средств
- •2.5.1. Контроллеры MicroPc фирмы octagon
- •2.5.2. Модули adam серии 4000
- •2.6. Реализация архитектуры системы в выбранном техническом базисе
- •2.6.1. Уровень отображения информации, контроля и архивирования
- •2.6.2. Уровень управления
- •2.6.3. Уровень устройств связи с объектами
- •2.7. Расчет надежности работы системы
- •2.7.1. Основные положения
- •2.7.2. Определение исходных данных
- •2.7.3. Расчет надежности по графу работоспособности системы
- •2.8. Вывод
- •3. Разработка прикладного программного обеспечения
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Разработка монитора реального времени пульта оператора
- •3.2.1. Общие положения
- •3.2.2. Статические рисунки
- •3.2.3. База каналов
- •3.2.3.1. Общие положения
- •3.2.3.2. Объект общее
- •3.2.3.2.1. Подсистема контроля связи по с лк
- •3.2.3.2.2. Подсистема формирования отчетных документов
- •3.2.3.3. Объект насосная станция
- •3.2.3.4. Подобъект задвижка
- •3.2.3.5. Объект отчет тревог
- •3.2.3.6. Объект работа с файлами
- •3.2.3.7. Объект интегрирование
- •3.2.4. Представление данных
- •3.2.4.1. Общие положения
- •3.2.4.2. Переход по экранам
- •3.2.4.3. Контроль и управление насосамив составе насосной станции №1
- •3.2.4.4. Экран “Насосная станция №2”
- •3.2.4.5. Экран “Аварийные сообщения”
- •3.2.4.6. Экран “Просмотр отчета тревог”
- •3.2.4.7. Просмотр и формирование отчетных документов
- •3.2.4.7.1. Просмотр и формирование сменного рапорта
- •3.2.4.7.2. Просмотр и формирование суточного рапорта
- •3.2.4.7.3. Просмотр и формирование месячного рапорта
- •3.2.4.8. Просмотр суточных трендов
- •3.3. Разработка монитора реального времени локального контроллера
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Описание и реализация алгоритмов управления
- •3.3.2.1. Алгоритм дистанционного управления насосом
- •3.3.2.1.1. Назначение и характеристика
- •3.3.2.1.2. Используемая информация
- •3.3.2.1.3. Результаты решения
- •3.3.2.1.4. Математическое описание
- •3.3.2.1.5. Алгоритм решения
- •3.3.2.1.6. Реализация
- •3.3.2.2. Алгоритм управления насосом в составе насосной станции
- •3.3.2.2.1. Назначение и характеристика
- •3.3.2.2.2. Используемая информация
- •3.3.2.2.3. Результаты решения
- •3.3.2.2.4. Математическое описание
- •3.3.2.2.5. Алгоритм решения
- •3.3.2.2.6. Реализация
- •3.3.2.3. Алгоритм назначения режима работы насоса
- •3.3.2.4. Алгоритм дистанционного управления задвижкой
- •3.3.2.4.6. Реализация
- •3.3.2.5. Алгоритм управления клапаном откачки сточных вод из дренажного приямка помещения насоснойт станции.
- •3.3.2.6. Математическое описание регулятора
- •3.4. Вывод
- •4. Оценка экономической целесообразности
- •4.1. Факторы экономической эффективности
- •4.2. Расчет единовременных затрат
- •4.3. Оценка эксплуатационных затрат
- •4.4. Качественная оценка экономической эффективности системы
- •4.4. Вывод
- •5. Охрана труда
- •5.1. Меры безопасности при монтаже и ремонте электрооборудования
- •5.1.1. Защита от опасности прикосновения к токоведущим частям
- •5.1.2. Выполнение оперативных работ в электроустановках
- •5.1.3. Защита от статического электричества
- •5.2. Организация рабочего места оператора пэвм
- •5.2.1. Вредные факторы, действующие на оператора пэвм
- •5.3.3. Рекомендации по работе на пэвм
- •5.3.4. Освещение рабочего места
- •5.3.4.1. Метод коэффициентов использования светового потока
- •5.3.4.2. Расчет искусственного освещения
- •5.4. Вывод
- •Заключение
- •Список используемых источников информации
3.2.3.2.1. Подсистема контроля связи по с лк
Подсистема контроля связи ПО с ЛК предназначена для контроля и индикации состояния связи уровня отображения, контроля и архивирования информации (пульта оператора) с уровнем управления (локальным контроллером). В случае обрыва связи формируется визуальное и звуковое сообщение. Структурная схема подсистемы представлена на рис. 3.2.
Канал ТАКТ при наличии связи получает значение с генератора локального контроллера, который попеременно формирует значения 1 и 2. Каналы ВЫДЕЛ_1 и ВЫДЕЛ_2 выделяют значения 1 и 2, соответственно, принимая при этом значение 1. Каналы СБРОС_1 и СБРОС_2, реализующие закон автоматического управления ЖДАТЬ И СБРОС, сбрасывают через 20 циклов системы в нуль значения каналов ВЫДЕЛ_1 и ВЫДЕЛ_2, соответственно. То есть, сброс произойдет в случае если значение на соответствующем канале останется неизменным на протяжении 20 циклов системы.
Если связь существует, то каналы ВЫДЕЛ_1 и ВЫДЕЛ_2 не успевают сбросится в 0, так как значения 1 и 2 меняются быстрее 20 циклов, а именно на каждом втором цикле. При этом на канале ~НЕТ_СВЯЗИ, получающем значения каналов ВЫДЕЛ_1 и ВЫДЕЛ_2 (их дизъюнкцию), будет значение отличное от нуля.
Если произошел обрыв связи, то через 20 циклов системы произойдет сброс соответствующих каналов и на выходе дизъюнтора (канал ~НЕТ_СВЯЗИ) сформируется значение 0 (после инверсии - 1), сигнализирующее об обрыве.
3.2.3.2.2. Подсистема формирования отчетных документов
МРВ ПО формирует несколько видов отчетных документов, которые отличаются периодами формирования и объемом содержащейся в них информации. Все документы формируются в рабочем каталоге МРВ ПО. Формируется три вида документов:
1) Сменный рапорт - содержит информацию о технологическом процессе за одну смену, а именно расход сточной воды (формируется один раз в смену);
2) Суточный рапорт - содержит информацию о технологическом процессе за сутки, а именно суммарную информацию из сменных рапортов, а также данные за сутки (формируется один раз в сутки);
3) Месячный рапорт - содержит информацию о технологическом процессе за один месяц, а именно суммарную информацию из суточных рапортов (формируется один раз в месяц).
Сменный рапорт содержит отчет о прохождении технологического процесса за одну смену в виде количественной информации, отражающей качество процесса.
Формирование сменного рапорта реализовано стандартными средствами TRACE MODE, а именно при помощи генератора форм. Управление формированием сменного рапорта осуществляется каналом УПР_ГФ1.
При формировании всех рапортов используется файл form.mrv, который содержит имена файлов файлов-шаблонов документов и имена файлов, куда необходимо генерировать документ.
Формирование сменного рапорта происходит по команде оператора с ПО. При этом в текущем каталоге формируется сменный рапорт в файле с именем smen.doc. При этом предыдущий сменный рапорт стирается.
Формирование происходит при записи в аппаратное значение канала УПР_ГФ1 (тип AUTO OUTPUT, подтип Управление файлами: Генератор форм) значения 1060h, что соответствует: формировать в текущем каталоге, имя файла-шаблона (smen.ved) находится в 2-й строке файла form.mrv, имя файла (smen.doc), куда необходимо генерировать документ, находится в 33-й строке файла form.mrv. Формирование осуществляется также на внешнее печатающее устройство (принтер). Это достигается при записи в аппаратное значение канала УПР_ГФ_ПР (тип AUTO OUTPUT, подтип Управление файлами: Генератор форм) значения 1120h, что соответствует: формировать на принтер, имя файла шаблона (smen.ved) находится в 2-й стоке файла form.mrv.
В качестве шаблона для сменного рапорта используется файл с именем smen.ved, формат которого соответствуют формату шаблона генератора форм TRACE MODE.
Суточный рапорт включает в себя четыре таблицы, которые содержат информацию о прохождении технологического процесса за сутки. Информация для суточного рапорта формируется по данным, содержащимся в сменных рапортах, путем интегрирования и усреднения данных за три смены.
Получение интегральных и усредненных данных обеспечивает объект ИНТЕГРИРОВАНИЕ.
Формирование суточного рапорта реализовано стандартными средствами TRACE MODE, а именно при помощи генератора форм. Управление формированием суточного рапорта осуществляется каналом УПР_ГФ2. Формирование суточного рапорта происходит по команде оператора с ПО. При этом в текущем каталоге формируется суточный рапорт в файле с уникальным именем в формате - ггммддчч.0ММ (гг-последние две цифры года; мм-номер месяца (две цифры); дд-день месяца (две цифры); чч-текущий час (две цифры); ММ-текущая минута (две цифры)). Формирование происходит при записи в аппаратное значение канала УПР_ГФ2 (тип AUTO OUTPUT, подтип Управление файлами: Генератор форм) значения 20E0h, что соответствует: формировать в текущем каталоге, имя файла-шаблона (sutoch.ved) находится в 3-й строке файла form.mrv.
В качестве шаблона для сменного рапорта используется файл с именем sutoch.ved, формат которого соответствует с формату шаблона генератора форм TRACE MODE.
Месячный рапорт содержит данные о прохождении технологического процесса за один месяц. Рапорт представляет собой совокупность строк, в каждой из которых содержится информация о технологическом процессе за сутки (в строке месячного рапорта указывается дата записи в рапорт данных).
Месячный рапорт состоит из девяти независимых таблиц, которые соответствуют таблицам суточного рапорта. Каждая таблица представлена в виде отдельного текстового файла с именем mounth*.doc, где * - номер таблицы месячного рапорта. Таблица хранится в файле без заголовка и головки, так как при этом появляется возможность просмотра таблицы с ПО стандартными средствами TRACE MODE - просмотр текстового файла. При этом заголовок таблицы и ее головка представляется на ПО статическим рисунком, выполненном в стандартном редакторе рисунка TRACE MODE.
Добавление заголовка и головки к таблице и оформление ее в виде файла происходит по команде оператора с ПО при помощи вспомогательного программного модуля mounth.exe, который формирует файлы с уникальными именами ГГГГ_N.ММ (ГГГГ - год; N - номер таблицы; ММ - номер месяца (две цифры)) и удаляет файлы mounth*.doc (* - номер таблицы месячного рапорта). При этом происходит выгрузка МРВ ПО с кодом возврата 150. Заголовки и головки таблиц хранятся в виде отдельных файлов с именами title*.tab (* - номер таблицы месячного рапорта), которые должны находиться в рабочем каталоге МРВ ПО.
Шаблоны для формирования таблиц расположены в файлах с именами mounth*.ved (* - номер таблицы месячного рапорта). Шаблоны должны находиться в рабочем каталоге МРВ ПО.
Формирование таблиц месячного рапорта реализовано стандартными средствами TRACE MODE, а именно при помощи генератора форм.
Управление формированием 1-й таблицы месячного рапорта осуществляется каналом УПР_ГФ3, 2-й - УПР_ГФ4,... , 9-й - УПР_ГФ11 (тип AUTO OUTPUT, подтип Управление файлами: Генератор форм).
Формирование месячного рапорта происходит по команде оператора с ПО “сформировать суточный рапорт”. При этом после формирования суточного рапорта формируется строка в месячном рапорте.
Для формирования таблицы месячного рапорта в аппаратное значение соответствующего канала записывается определенное значение, а именно при формировании 1-й таблицы в канала УПР_ГФ3 записывается значение 14020h, при формировании 2‑й таблицы в канал УПР_ГФ4 - 15060h, при формировании 3-й таблицы в канал УПР_ГФ5 - 160A0h, при формировании 4-й таблицы в канал УПР_ГФ6 - 170E0h, при формировании 5-й таблицы в канал УПР_ГФ7 - 28020h, при формировании 6-й таблицы в канал УПР_ГФ8 - 29060h, при формировании 7‑й таблицы в канал УПР_ГФ9 - 2A0A0h, при формировании 8-й таблицы в канал УПР_ГФ10 - 2B0E0h, при формировании 9-й таблицы в канал УПР_ГФ11 - 3C020h. Эти значения кодируют в соответствии с форматом генератора форм TRACE MODE положение имени файла-шаблона и имени файла-документа в управляющем файле form.mrv. В управляющем файле form.mrv имена файлов-шаблонов расположены следующим образом: имя файла-шаблона для формирования 1-й таблицы расположено в 37-й строке файла form.mrv (32+5=37, где 32 - номер непустой строки файла form.mrv, в которой может располагаться имя первого файла-шаблона; 5(4, если считать с 0) - номер файла-шаблона), для 2-й таблицы - в 38-й строке,... , для 9-й таблицы - в 45-й строке. Номера строк, в которых расположены имена файлов-документов распределяются аналогично распределению имен файлов-шаблона, но без прибавления числа 32.