ПЗ АСУ ТП_Гузнин / Лк11

ПЗ АСУ ТП

Тема 4.1. Загальні відомості про Trace Mode та створення проекту.

Лекція 11.

Загальні відомості про Trace Mode та створення проекту.

1. Архітектура Trace Mode, характеристики і призначення модулів системи.

2. Структура проекту та об' єкти Trace Mode.

1. Архітектура Trace Mode, характеристики і призначення модулів системи.

TRACE MODE® 6 складається з інструментальної системи (інтегрованого середовища розробки) і з набору виконавчих модулів.

За допомогою модулів виконання TRACE MODE® проект АСУ запускається на виконання в реальному часі. TRACE MODE дозволяє створювати проект відразу для декількох модулів виконання - вузлів проекту.

Інструментальна система включає повний набір засобів розробки АСУТП, а саме засоби створення :

- операторського інтерфейсу (SCADA/HMI);

- розподілених систем управління (РСУ);

- промислової бази даних реального часу;

- програм для промислових контроллерів (SOFTLOGIC), а також засобу управління бізнес-процесами виробництва (АСУП) :

- систем управління основними фондами і технічним обслуговуванням устаткування (EAM);

- систем управління персоналом (HRM);

- систем управління виробництвом (MES).

Модулі для АСУТП і АСУП розрізняються. Модулі для АСУТП (клас SOFTLOGIC і SCADA/HMI) входять в комплекс TRACE MODE®, а модулі для АСУП (клас EAM, HRM, MES) - в комплекс T - FACTORY.exe™.

Разом TRACE MODE® і T - FACTORY™ дають рішення для комплексного управління в реальному часі технологічними процесами і виробничим бізнесом, утворюючи інтегровану платформу для управління виробництвом.

Інструментальне середовище TRACE MODE

Технологія інтегрованої розробки АСУ ТП об'єднує програмування як операторського інтерфейсу, так і промислових контроллерів.

Інструментальна система складається з наступних редакторів:

• редактор бази каналів;

• редактор представлення даних (РПД);

• редактор шаблонів.

Редактор бази каналів потрібний для розробки структури проекту, а також включає математичні основи обробки даних і управління (розподілена база реального часу) :

• описуються конфігурації усіх робочих станцій, УСО, контроллерів;

• настроюються інформаційні потоки між ними;

• описуються вхідні, вихідні сигнали, їх зв'язок з пристроями збору даних і управління;

• настроюються закони первинної обробки даних, технологічні межі;

• здійснюється налаштування архівації і мережевого обміну і так далі

Редактор представлення даних призначений для розробки графічної складової проекту :

• створення статичних малюнків технологічного процесу;

• динамічні форми відображення і управління накладаються на статику.

Редактор шаблонів використовується для розробки шаблонів документів. Крім того, в інтегроване середовище розробки TRACE MODE® 6 вбудовані:

• редактор програм;

• будівник зв'язків з СУБД;

• редактор паспортів устаткування (EAM);

• редактор персоналу (HRM);

• редактор матеріальних ресурсів (MES).

2. Структура проекту та об' єкти Trace Mode.

Для SCADA -системи програмного пакету TRACE MODE створення системи АСУ ТП при проектуванні ділиться на наступні етапи:

- створення структури проекту в навігаторові;

- конфігурація або розробка структурних складових, наприклад, розробка шаблонів графічних екранів інтерфейсу оператора, розробка шаблонів програм, опис джерел/приймачів і так далі;

- конфігурація інформаційних потоків (каналів);

- вибирання апаратних засобів АСУ (комп'ютерів, контроллерів і тому подібне);

- створення вузлів у шарі Система і їх конфігурація;

- розподіл каналів, створених в різних шарах структури, по вузлах і конфігурація інтерфейсів взаємодії компонентів в інформаційних потоках;

- збереження проекту в єдиний файл для наступного редагування (за допомогою команди Зберегти або Зберегти як);

- експорт вузлів в набори файлів для наступного запуску під управлінням моніторів TRACE MODE (по команді Зберегти для МРВ).

Усі перераховані етапи (виключаючи два завершальних) і операції, що входять до їх складу, можуть виконуватися в довільному порядку.

Наступні поняття характерні для середовища Trace Mode :

Проект— математичні і графічні елементи системи, які функціонують на різних операторських станціях і контроллерах, що входять в одну АСУ ТП і об'єднаних інформаційними зв'язками і системою архівації.

Вузол— будь-який пристрій в даному проекті на якому запущене програмне забезпечення Trace Mode. Вузлом може бути як станція оператора, так і мікроконтроллер, що здійснює збір інформації або керівник технологічним процесом.

Канал— інформаційна структура, яка включає змінні, константи, методи формування і перетворення значень змінних.

База каналів— сукупність усіх каналів, математичних об'єктів, FBD -программ і IL -программ, створених для кожного вузла.

Об'єкт бази каналів— сукупність будь-яких каналів, якій приписаний певний набір властивостей і атрибутів. Усе різноманіття каналів можна розбити на вхідні (Input) і вихідні (Output). У кожного каналу є набір атрибутів, тобто набір змінних, констант ідентифікаторів.

Є чотири основні значення будь-якого каналу :

1. In — вхідне;

2. A — апаратне;

3. R — реальне;

4. Q — вихідне.

Вхідний канал набуває значення від зовнішніх джерел (від мікроконтроллера, плати введення/виводу, приміром) або від системної змінної (довжина архіву приміром). Перетворення даних зображене на рис. 1.

Рис. 1. Перетворення сигналу вхідним каналом.

A = In · KX + Z, де

KX — множник;

Z — зміщення.

Після масштабування значення поступає в апаратне значення. Апаратне значення проходить трансляцію (первинна математична обробка), фільтрацію поодиноких піків або фільтрацію малих змін, експоненціальне згладжування.

Фільтрація піків полягає в тому, що зміна значення ігнорується в течії одного такту перерахунку, якщо зміна перевищила встановлене значення DPic(Пік).

Фільтрація малих змін полягає в тому, що ігноруються зміни значення, якщо ця зміна менше цієї величини APert. Експоненціальне згладжування робиться, якщо значення DSmoot набуває значення з діапазону (0;1]. Для відміни згладжування можна встановити DSmoot (Сглаж.) рівним 0.

Результат фільтрації і згладжування подається в реальне значення. Вихідне значення вхідного каналу завжди невизначене. Вихідний канал передає дані зовнішньому або внутрішньому наступникові.

Вхідне значення проходить експоненціальне згладжування, лінійне згладжування або апертуру, клиппирование (обмеження реального значення). Результат вказаних перетворень поступає в реальне значення. Реальне значення після трансляції поступає в апаратне значення. Апаратне значення проходить масштабування і поступає у вихідне значення. Масштабування робиться по формулі:

Y = (A + Z) · KX

Можна створити в Trace Mode наступні види каналів :

1. канал FLOAT (дійсне число, 4 байти);

2. канал HEX 16 ( ціле число без знаку, 2 байти);

3. канал HEX 32 (ціле зі знаком, 4 байти);

4. канал Double FLOAT (дійсне число, 8 байт);

5. канал TIME (дата, час);

6. подія (для моніторингу об’єкту з фіксацією виникнення/зникнення події);

7. канал CALL (служить для виклику різноманітних компонентів).