Тыщук Д. М. Хоменко В. А




Скачать 279.61 Kb.
НазваниеТыщук Д. М. Хоменко В. А
страница1/3
Дата публикации05.03.2013
Размер279.61 Kb.
ТипРеферат
uchebilka.ru > Информатика > Реферат
  1   2   3


Міністерство Освіти України

НТУУ “КПІ”

Кафедра АУТС

« Организация связи микроконтроллера МИК-51 и

SCADA-системы Trace Mode 6 через OPC-интерфейс »

Разработчики: Морозов Д. Ю.

Тыщук Д. М.

Хоменко В. А.


Київ – 2007

Содержание

1 Введение
Для успешного управления сложными технологическими процессами современному предприятию необходимо иметь специализированную систему диспетчерского контроля, сбора и обработки данных (SCADA) человеко-машинного интерфейса (HMI или ЧМИ).

Так как без промышленных контроллеров SCADA-система малоприменима, очень важно наладить информационный обмен между ними. Для этого существуют стандарты промышленных сетей (шин). Так как не всегда SCADA-система поддерживает нужный тип контроллера, для их связи применяют OPC, который является своего рода мостом между промысленной шиной и конкретным контроллером.

^ 2 Краткое описание контроллера МИК-51
МИК-51 – это компактный малоканальный многофункциональный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами. Он предназначен для применения в электротехнической, энергетической, химической, металлургической, пищевой, цементной, стекольной и других отраслях промышленности.
МИК-51 эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления. Благодаря малоканальности МИК-51 позволяет, с одной стороны, экономично управлять небольшим агрегатом и, с другой, обеспечить высокую живучесть крупных систем управления.
Контроллер МИК-51 позволяет вести локальное, каскадное, программное, супервизорное, многосвязное регулирование.
Архитектура контроллера обеспечивает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления. В сочетании с обработкой аналоговых сигналов контроллер МИК-51 позволяет выполнять также логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления. Логические

функциональные блоки формируют логическую программу шагового управления с анализом условий выполнения каждого шага, заданием контрольного времени на каждом шаге и условным или безусловным переходом программы к заданному шагу. В сочетании с обработкой дискретных сигналов контроллер позволяет выполнять также разнообразные функциональные преобразования аналоговых сигналов и вырабатывать не только дискретные, но и аналоговые управляющие сигналы.
МИК-51 содержит средства оперативного управления, расположенные на лицевой панели контроллера. Эти средства позволяют вручную изменять режимы работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и индицировать ошибки. Стандартные аналоговые и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаются к контроллеру МИК-51 с помощью индивидуальных кабельных связей. Внутри контроллера сигналы обрабатываются в цифровой форме.
Контроллеры МИК-51 могут объединяться в локальную управляющую сеть шинной конфигурации. Для такого объединения никаких дополнительных устройств не требуется. Через сеть контроллеры могут обмениваться информацией в цифровой форме.
^ Программирование контроллера выполняется с помощью клавиш передней панели или по интерфейсу с помощью специального программного обеспечения - визуального редактора FBD-программ АЛЬФА. Программный пакет редактор FBD-программ АЛЬФА распространяется бесплатно. Он доступен на странице в Интернет: www.microl.com.ua.
Система программирования реализована в соответствии с требованиями стандарта Междунаpодной Электpотехнической Комиссии (МЭК) IEC 1131-3 и предназначена для разработки прикладного программного обеспечения сбора данных и управления технологическими процессами, выполняемыми на программируемых контроллерах.

В качестве языка программирования в системе реализован язык функциональных блоковых диагpамм Function Block Diagram (FBD), предоставляющий пользователю механизм объектного визуального программирования.

Процесс программирования сводится к тому, что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки, зашитой в постоянной памяти, вызываются нужные функциональные блоки, эти функциональные блоки объединяются в систему заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настройки.
С помощью встроенной энергонезависимой памяти запрограммированная информация сохраняется при отключении питания.
Контроллер МИК-51 представляет собой комплекс технических средств. В его состав входит центральный микропроцессорный блок контроллера и клеммно-блочный соединитель. Центральный блок преобразует аналоговую и дискретную информацию в цфровую форму, ведет обработку цифровой информации и вырабатывает управляющие воздействия.
Контроллер МИК-51 это - проектно-компонуемое изделие, которое позволяет пользователю выбрать нужный комплект модулей расширения (УСО – устройства связи с обьектом) и блоков согласно числу и виду входных-выходных сигналов. Его состав и ряд параметров определяются потребителем и указываются в заказе.
В контроллер МИК-51 встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по сети и т.п.

^ Основные свойства
В контроллере МИК-51 предусмотрено:

• До 9 независимых контуров регулирования, каждый из которых может быть локальным или каскадным, с аналоговым или импульсным выходом, с ручным, программным (в том числе многопрограммным) или супервизорным задатчиком.

• Более 50 типов зашитых в ПЗУ функциональных блоков непрерывной и дискретной обработки информации, включая функциональные блоки ПИД регулирования, функциональные блоки математических, динамических, нелинейных, аналого-дискретных и логических преобразований.

• До 99 используемых блоков со свободным их заполнением любыми функциональными блоками из библиотеки и свободным конфигурированием между собой и с входами-выходами контроллера. Ручная установка или автоподстройка любых свойств, параметров и коэффициентов в любых функциональных блоках.

• Изменение режимов управления, включение/отключение, переключение и ре конфигурация контуров регулирования любой степени сложности.

• Оперативное управление контурами регулирования с помощью клавиш лицевой панели, 2-х четырехразрядных, и одного трехразрядного цифровых индикаторов и нaбоpa светодиодов, позволяющих менять режимы, устанавливать задание, управлять исполнительными механизмами, контролировать сигналы, индицировать аварийные ситуации. При программном регулировании средства оперативного управления позволяют выбирать требуемую программу, пускать, останавливать, и сбрасывать программу, переходить к следующему участку программы, а также контролировать ход выполнения программы.

• Обьединение до 32 контроллеров в локальную управляющую сеть, причем в эту сеть могут включаться также и другие модели контроллеров.

• Контроллеры МИК-51 могут комплектоваться модулем расширения (см. раздел 3.2 заказ контроллера МИК-51)
Количество входов-выходов в базовой модели контроллера:

- Аналоговые входа - 4 (2 универсальных, 2 унифицированных).

- Аналоговые выхода - 1.

- Дискретные входа - 3.

- Дискретные выхода - 5.


Подробнее в описании контроллера МИК-51 на сайте производителя: www.microl.com.ua
3 Краткое описание SCADA системы Trace Mode 6
SCADA (сокр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных) - Программа управления технологическим процессом и отображением его хода на экране монитора.
Trace Mode - это SCADA система, предназначенная для разработки крупных распределенных АСУТП широкого назначения. Trace Mode создана в 1992 году фирмой AdAstra Research Group , Ltd (Россия) и к настоящему времени имеет свыше 15000 инсталляций. Системы, разработанные на базе Trace Mode , работают в:
• энергетике,

• металлургии,

• нефтяной отрасли,

• газовой отрасли,

• химической отрасли,

• других отраслях промышленности,

• коммунальном хозяйстве Украины.
Trace Mode основана на инновационных технологиях. Среди них - разработка распределенной АСУТП как единого проекта, автопостроение, оригинальные алгоритмы обработки сигналов и управления, объемная векторная графика мнемосхем, единое сетевое время, "playback" - уникальная технология графического просмотра архивов на рабочих местах руководителей.
Trace Mode состоит из инструментальной системы и исполнительных (run-time) модулей. При помощи инструментальной системы осуществляется разработка АСУ. Исполнительные модули служат для запуска в реальном времени проектов, разработанных в инструментальной системе Trace Mode .
Trace Mode позволяет осуществлять сквозное программирование верхнего и нижнего уровня АСУ. При помощи Trace Mode возможно одновременно программировать задачи приема данных и управления в IBM-совместимых контроллерах и задачи супервизорного контроля и управления для АРМ диспетчеров на ПК. Вся разработка осуществляется в графическом редакторе, основанном на требованиях международного стандарта IEC-1131. Применяются визуальные, интуитивно понятные инженерам-технологам методы - язык функциональных блоков (Техно FBD) или язык инструкций (Техно IL).
Trace Mode включает в себя библиотеку из более чем 150 алгоритмов обработки данных и управления, в т.ч. фильтрацию, PID, PDD, модальное, нечеткое, позиционное регулирование, ШИМ-преобразование, статистические арифметические, алгебраические, логические, тригонометрические и другие функции, а также блоки управления устройствами (клапан, задвижка, привод и т.д.) Для Trace Mode разработаны алгоритмы адаптивных и модальных регуляторов. Разработка графического интерфейса операторских станций проекта осуществляется в объектно-ориентированном редакторе представления данных.
Графические изображения создаются в векторном формате. Редактор дает возможность создания объемных изображений мнемосхем технологических объектов. Формы динамизации содержат все необходимые элементы, в т.ч. гистограммы, графические, цветовые и звуковые сигнализаторы, тренды, бегущие дорожки, мультипликацию и т.д. Обширный набор библиотек технологических объектов, включающий емкости, теплообменники, электротехнические символы и др., а также панели управления, ввода заданий, регуляторов, приборов и т.д.
В состав комплекса Trace Mode входит более 10 специализированных исполнительных модулей, выполняющих различные функции в распределенной АСУТП.
SCADA система TRACE MODE по своей функциональности давно уже переросла рамки традиционной SCADA, и тем не менее SCADA это по-прежнему наиболее востребованная ее часть. Помимо обязательных для любой SCADA системы функций TRACE MODE® 6 имеет ряд особенностей, которые выделяют ее из общей массы аналогичных программных продуктов класса SCADA/HMI.
TM 6, это единая интегрированная среда разработки, объединяющая в себе более 10 различных редакторов проекта АСУ ТП и АСУП. Интегрированная среда разработки имеет бесплатную версию. Функции SCADA/HMI в TRACE MODE 6 так органично слиты с SOFTLOGIC системой программирования контроллеров и экономическими модулями T-FACTORY (MES-EAM-HRM), что зачастую трудно провести между ними четкую грань.
Незаменимым инструментом создания проекта в SCADA системе TRACE MODE 6 является Автопостроение 3уникальная 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 2197 контроллеров и УСО.
Принцип единого проекта для распределенной АСУ позволяет осуществлять прямые привязки между компонентами разных узлов. Например, можно отобразить значение канала одного узла SCADA на экране другого, не создавая дополнительного канала для связи между ними.
Для программирования алгоритмов управления технологическими процессами в SCADA системе TRACE MODE 6 поддержаны все 5 языков Отладчик FBD 100международного 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.
SCADA/HMI система TRACE MODE 6 поддерживает практически любые форматы данных, в этом она стала более похожа на универсальную среду визуального программирования. Помимо привычных форматов хранения дискретных сигналов и значений с плавающей точкой, в этой версии SCADA реализована поддержка строк, переменных двойной точности (double float, hex32), а также меток времени (как самостоятельных каналов). Формат отображения значений каналов на мнемосхемах теперь можно указывать в нотации функции printf языка Си, хорошо знакомой всем программистам.
Среда разработки ТМ6 пример 2Великолепная трехмерная графика SCADA системы TRACE MODE 6 не оставит равнодушными даже профессиональных дизайнеров. В то же время графический редактор SCADA удобен и прост в освоении. Графика SCADA уровня TRACE MODE 6 не только эстетична, но и функциональна: любой графический элемент может менять свои свойства, размеры и положение на экране в реальном времени в зависимости от параметров, а также служить кнопкой.
Фотореалистичная графика в SCADA системе TRACE MODE 6 основана на использовании OpenGL, поэтому она обладает массой недоступных ранее возможностей. Объемные фигуры обладают рядом новых свойств:
• полупрозрачность;

• наложение текстур;

• произвольный базовый цвет;

• настраиваемое расположение источника света;

• коэффициенты отражения и рассеивания света;

• поворот на произвольный угол (в том числе в реальном времени);

• фигурные срезы цилиндров и труб;

• отображение внутренних поверхностей для рисования разрезов емкостей.
Разработчик АСУ ТП на базе SCADA системы TRACE MODE 6 не ограничен в выборе цвета – к стандартной палитре добавилась возможность использования пользовательских цветов. Причем цвета можно задавать с помощью палитры RGB или HSV.
Для удобства редактирования сложных мнемосхем в графическом редакторе SCADA системе TRACE MODE 6 поддерживаются слои, видимостью которых можно управлять. Более того, видимостью слоев можно управлять в реальном времени. Это позволяет на одной мнемосхеме отображать по желанию пользователя те или иные подсистемы технологического объекта. Например, можно создать поверх плана сооружения несколько схем-слоев: канализация, отопление, электроснабжение, вентиляция, пожарная сигнализация и т.д.; а отображать только то, что нужно в данный момент.
В SCADA системе TRACE MODE 6 существенно расширена поддержка внешних графических форматов, анимация и растровые рисунки могут подвергаться произвольной трансформации (поворот, растяжение), причем не только в редакторе, но и динамически. Поддерживается прозрачность фона. Оригинальная технология 3D Fast+ обеспечивает быструю загрузку мнемосхем SCADA/HMI в реальном времени.
Работать с трендами в SCADA системе TRACE MODE стало значительно проще: тренд сам определяет, откуда брать данные – из архива SIAD/SQL6 или временного буфера, то есть деления на архивный тренд и тренд реального времени больше нет, как нет и деления на дискретный и аналоговый тренды, все они успешно реализованы в рамках одного универсального тренда.
Глубина тренда ограничивается только объемом накопленного архива встроенной промышленной СУБД SIAD/SQL™ 6 по данному параметру. Удобная система навигации позволяет просматривать состояние технологического процесса за произвольный временной интервал, увеличивать выделенный участок тренда, добавлять в процессе работы со SCADA новые перья. На одном тренде с общей полосой прокрутки времени может Тренд ТМ6 140отображаться неограниченное количество дискретных и аналоговых параметров АСУТП. Для каждого параметра настраивается не только цвет линии, но и ее стиль. Интервалы недостоверности значения параметра, возникающие, например, в случае потери связи SCADA с датчиком, могут отображаться особым цветом и стилем. Точное значение контролируемых параметров в определенный момент времени можно узнать с помощью визира одним нажатием мыши. Внешний вид и набор доступных элементов навигации настраивается индивидуально для каждого тренда.
В SCADA системе TRACE MODE 6 стал возможен принципиально новый подход к созданию мнемосхем – поддержка всплывающих (Pop-Up) окон. Всплывающие окна SCADA TRACE MODE 6 располагаются поверх окна основной мнемосхемы и служат вспомогательными элементами. Одновременно может быть открыто несколько всплывающих окон, причем с ними можно работать, как с обычными окнами Windows: перемещать, изменять размер, закрывать, переводить на передний план или перекрывать другим Pop-Up окном.
SCADA отчетSCADA TRACE MODE обладает собственным генератором отчетов, позволяющим в реальном времени быстро создавать ясные и полнофункциональные HTML-отчеты. Генератор отчетов встроен в некоторые исполнительные модули (ДокМРВ+), а также существует в качестве выделенного сервера (Сервер документирования). Шаблоны отчетов создаются в Редакторе шаблонов Интегрированной среды разработки SCADA TRACE MODE. Редактор шаблонов - это WYSIWYG инструмент, обладающий широкими возможностями иллюстрирования отчетов, и глубоко интегрированный с системой программирования SCADA TRACE MODE.
SCADA TRACE MODE 6 обладает собственной высокопроизводительной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL™ 6 оптимизированной на быстрое сохранение данных. Архивные данные SIAD/SQL™ 6 не только быстро сохраняются, но и подвергаются статистической обработке в реальном времени, а также могут отображаться на мнемосхемах SCADA и использоваться в программах наравне с данными реального времени.
В шестой версии SCADA TRACE MODE технологии горячего резервирования поднялись на новую высоту. Теперь в проекте SCADA можно автоматически создавать не только дублированные (Double Force), но и троированные (Tri Force) узлы.
Особое внимание в SCADA TRACE MODE 6 уделено возможностям интеграции с базами данных и другими приложениями. Поэтому в эту SCADA встроена поддержка наиболее популярных программных интерфейсов: ODBC, OPC, DDE. Для облегчения настройки взаимодействия с внешними базами данных в интегрированную среду разработки TRACE MODE встроен редактор SQL-запросов. Кроме того, существует возможность подключения компонентов ActiveX, что свидетельствует о высокой степени открытости SCADA-системы TRACE MODE 6.

Подробнее на сайте производителя: www.adastra.ru
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconХоменко Е. Г. Банковское право: Вопросы и ответы
...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А icon1. Якубчак О. Термостійкість молока та методи її виявлення / О. Якубчак,...
Якубчак О. Термостійкість молока та методи її виявлення / О. Якубчак, В. Хоменко // Ветеринарна медицина України. 2000. №10. С. 28-...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconВиктория Хоменко
Обыденность деталей и житейских ситуаций составляют неотъемлемую часть его художественного мира. А за самим актом жизни кроются ежеминутные...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconБиденко Н. В. Стеклоиономерные цементы в стоматологии Практическое пособие
Л а хоменко, д м н, профессор, зав кафедрой детской терапевтической стоматологии с курсом профилактики стоматологи­ческих заболеваний...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconСвятослав Хоменко «Главред»
«Главред» попытался кратко изложить историю этого вопроса как в мировой практике, так и в украинских условиях, и дать первые оценки...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconРешение №14/18 от «31»
Хоменко А. В. от 10. 01. 2007 года №3,4,5, рекомендации постоянной комиссии городского совета по вопросам экономического развития,...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconРешение №333 От «06» июля
Рассмотрев служебную записку от 16. 06. 2010 №404 начальника управления жилищно-коммунального хозяйства Хоменко А. В. о продолжении...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconИнститут международного сотрудничества
В начале июля во Франции в лаборатории инженерии (lisv) Версальского университета (Франция) состоялась защита на соискание ученой...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconСпециализированное агентство знаний
Хоменко Николай Николаевич – юрист юридической компании «Орлов, Михайленко и партнеры», имеет опыт разработки схем транзакций и стратегий...

Тыщук Д. М. Хоменко В. А iconХоменко Наталья Борисовна Донецкий Национальный Технический Университет...
Для дальнейшего полного понятия изложенного материала необходимо разъяснение некоторых понятий, например понятий разных видов прибыли...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<