Разработка. Разработка программного обеспечения. 93 Разработка асу вто
 Скачать 1.57 Mb.
|
|
*) (* если сушка, то до 720 гр.С ШИР не включать принципиально *) if ((PR_REGIM[N_CTENDA] = 7) and (TEM_ZAD[N_CTENDA] < 720)) then pars[N_CTENDA][15+un] := 1; else (* проверка на выключение ШИР *) 170 if (not(e >= INT_TO_REAL(par_r[N_CTENDA][un*12+3]) and e <= INT_TO_REAL(par_r[N_CTENDA][un*12+4]) and ve >= INT_TO_REAL(par_r[N_CTENDA][un*12+7]) and ve <= INT_TO_REAL(par_r[N_CTENDA][un*12+10]))) then (* при выходе из ШИР запоминаем последнюю комбинацию, изменненную на единицу *) if (pars[N_CTENDA][15+un] = 2) then if (e < 0.0 and pars[N_CTENDA][12+un] > 3) then pars[N_CTENDA][12+un] := pars[N_CTENDA][12+un] - 1; end_if; if (e > 0.0 and pars[N_CTENDA][12+un] < 9) then pars[N_CTENDA][12+un] := pars[N_CTENDA][12+un] + 1; end_if; end_if; pars[N_CTENDA][15+un] := 1; end_if; end_if; if (pars[N_CTENDA][15+un] = 1) then (* ---- регулятор по отклонениям (МПР) ---- *) RPMP_MPR(INT_TO_BYTE(un),e,ve,1,N_CTENDA,par_r); nu1 := REAL_TO_INT(RPMP_MPR.result); if ((nu1 <> 6) and (nu1 <> 1)) then cmbn := nu1; end_if; if (nu1 = 6) then pars[N_CTENDA][15+un] := 2; cmbn := pars[N_CTENDA][12+un]; end_if; pars[N_CTENDA][6+un] := cmbn; (* выход из регулятора *) else (* ---- широтно-импульсный регулятор (ШИР) ---- *) RPMP_SHIR(INT_TO_BYTE(un),e,ve,2,N_CTENDA,par_r); nu2 := REAL_TO_INT(RPMP_SHIR.result); if (((cmbn > 3) and (nu2 < 0)) or ((cmbn < 9) and (nu2 > 0))) then cmbn := nu1 + nu2; end_if; (* возвращаем значения *) pars[N_CTENDA][6+un] := cmbn; pars[N_CTENDA][12+un] := cmbn; end_if; 1.7.3. Структура взаимодействия программных модулей 171 Комплекс программ АСУ ТП ВТО, составляющий программное обеспечение серверов агрегатного уровня и рабочих станций, предназначен для - обработки и последующего хранения информации, поступающей от первого информационного уровня системы - выполнения на основе данной информации различных видов статистической отчетности - визуализации технологического процесса организация человеко- машинного интерфейса - информационного сопровождение технологического процесса. Программное обеспечение АСУ ТП ВТО, можно разбить на две категории - системное программное обеспечение - прикладное программное обеспечение. К системному программному обеспечению относятся 1. Операционная система Microsoft(R) Windows 2000 Server. 2. Операционная система Microsoft(R) Windows 2000 professional (work- station). Рекомендуется работа с русскоязычной версией данной операционной системы. При работе с англоязычной версией возможны отдельные неудобства, связанные с чужеродной языковой средой (некоторые системные сообщения, диалоги и пр. 3. SP3/SP4 - пакет обновления для операционной системы Windows 2000 professional. 4. Microsoft (R) Internet Explorer версии 5.0 (русскоязычный вариант. Библиотеки динамической компоновки, поставляемые в составе данного компонента, необходимы для работы многих системных модулей и служб. К прикладному программному обеспечению применительно к серверу агрегатного уровня относятся 1. ОРС - сервер "Schneider-Automation OFS" - ориентированна работу с контроллерами, производимыми «Schneider Electric». Необходим для организации доступа к данным, находящимся в контроллерах. 172 2. WinCC Windows Control Center V 5.1 + SP1, поставляемый на дистрибутивном. Для работы собственно самой системы необходимо наличие компонентов пакета, для работы среды разработки- наличие RC- компонентов. Необходимый состав пакета указывается при установке WinCC. 3. Sybase 7 - система управления базами данных. Необходима для работы с информацией проекта, как конфигурационной, таки архивной. Автоматически устанавливается вместе с пакетом WinCC. 4. WinCC/SERVER for Version 5.1. - опциональный пакет WinCC для организации архитектуры Client - Server. Позволяет реализовать возможность эксплуатировать несколько скоординированных станций управления и контроля, связанных с объединенными в сеть системами автоматизации. 5. WinCC/USER ARCHIVE for Version 5.1, - опциональный пакет WinCC для организации архивов пользователя. Этот вид архивов позволяет сохранять информацию пользователя в базе данных исполняемого проекта АСУ ТП ВТО в формате записей со свободно структурированными наборами данных. 6. Дополнительные программные компоненты. В их качестве выступают следующие модули • winccjwb. ocx - компонент, реализующий функциональность браузера Internet Explorer в виде компонента. Необходим для нормальной работы генератора отчетных документов, представляющих собой файлы. Необходимо выбрать при установке пакета WinCC и проекты серверной части АСУ ТП ВТО - SRV_KRP1-SRV_KRP4. Данные проекты представляет собой набор файлов, созданных с помощью среды программирования. К прикладному программному обеспечению применительно к рабочим станциям относятся 1. WinCC Windows Control Center V 5.1+SP1, поставляемый на дистрибутивном. Дополнительные программные компоненты wincc_wb.ocx - компонент, реализующий функциональность браузера Internet Explorer в виде 173 компонента. Необходимо выбрать при установке пакета WinCC, проекты клиентской части АСУ ТП ВТО в составе Clientl_KRPl - проект АРМ оператора- технолога АСУ ТП ВТО, применительно к КРП №1; Clientl JKRP2 - проект АРМ оператора-технолога АСУ ТП ВТО, применительно к КРП №2; Cli- entl_KRP3 - проект АРМ оператора-технолога АСУ ТП ВТО, применительно к КРП №3; ClientlJKRP4 - проект АРМ оператора-технолога АСУ ТП ВТО, применительно к КРП №4; Client2_HTA - проект АРМ мастера ВТО; Client3_HTA - проект АРМ мастера КИПиА; Client4_HTA - проект АРМ сменного электромеханика. Комплекс программ сервера и рабочих станций АСУ ТП ВТО являются проектами WinCC. Данные проекты представляют собой набор файлов (проекты, созданные с помощью среды программирования WinCC и расположенных в одноименных каталогах на соответствующем компьютере. В соответствии с функциональным назначением, состав папок функций проекта для серверных и клиентских проектов АСУ ТП ВТО различен. Для серверных проектов (SRV_KRP1- SRV_KRP4) определен следующий состав папок функций проекта- содержит функции проекта общего назначения 2. Funusar - содержит функции проекта для работы с компонентом User Ar- chive; 3. Tagscomm - содержит функции проекта, используемые при определении характеристик конкретного параметра (тега. Для клиентских проектов АРМ операторов-технологов (определен следующий состав папок функций проекта 1. Common - содержит функции проекта общего назначения 2. Report - содержит функции проекта, используемые при формировании технологического рапорта 3. Tagscomm - содержит функции проекта, используемые при определении характеристик конкретного параметра (тега. 174 Для клиентских проектов АРМ общего назначения (Client2_HTA -АРМ мастера ВТО; Client3_HTA - АРМ мастера КИП и А Client4_HTA - АРМ сменного электромеханика) определен следующий состав папок функций проекта 1. Common — содержит функции проекта общего назначения 2. Regulators - содержит функции проекта, используемые при работе с контурами регулирования 3. Tagscomm - содержит функции проекта, используемые при определении характеристик конкретного параметра (тега. АСУ ТП ВТО принадлежит к классу систем реального времени ей необходимо достаточное количество свободных системных ресурсов. Наличие большого количества посторонних запущенных программ может отрицательно сказаться на производительности системы, от замедления реакции на действия пользователя до сбоев в работе операционной системы и других программных компонентов. Поэтому в системе основное процессорное время уделяется контролю информационных потоков. Все информационные потоки классифицируют на четыре вида 1. Информационные потоки, циркулирующие между датчиками и исполнительными механизмами, установленными на объектах управления, локальными системами автоматики или лабораторными приборами и программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) технологического процесса, - предполагают наличие информации, формируемой, передаваемой и собираемой в автоматическом режиме 2. Информационные потоки, циркулирующие между программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) технологического процесса и соответствующими агрегатными серверами - также предполагают наличие информации, формируемой, передаваемой и собираемой в автоматическом режиме. Вовремя исполнения проекта, сервер агрегатного уровня (WinCC сервер) играет главную роль по обеспечению связи процесса с оборудованием объекта автоматизации. 175 WinCC сервер выполняет обмен данными процесса при помощи коммуникационных драйверов 3. Информационные потоки, циркулирующие между пользователями второго информационного уровня каждого КРП отделения ВТО и базой данных соответствующего агрегатного сервера, те. потоки в рамках второго информационного уровня одного КРП отделения ВТО можно рассматривать как многопользовательскую систему, базирующуюся на архитектуре клиент-сервер. Для обновления необходимых данных процесса, пользователи автоматизированных функций АСУ ТП ВТО (WinCC клиенты) обращаются к WinCC серверу. Сервер распределяет данные процесса для хранения в архиве ив системе регистрации аварийных сообщений или посылает их клиентам WinCC для визуализации. После этого клиенты отображают полученную информацию на экране процесса или обрабатывают их в сценариях. Организация информационных потоков между пользователями автоматизированных функций (клиентами) АСУ ТП ВТО конкретного КРП отделения ВТО и агрегатным сервером этого КРП базируется как на информации, формируемой в диалоговом, автоматизированном, обеспечивающим ввод данных, их контроль и корректировку режиме, таки на информации, собираемой автоматически от смежных автоматизированных подсистем. Основным принципом информационного взаимодействия базы данных конкретного КРП с пользователями автоматизированных функций АСУ ТП ВТО этого КРП является диалоговый автоматизированный режим - информация, вводимая конечными пользователями в интерактивном режиме или собираемая автоматически от смежных подсистем, как входная информация для базы данных - и ответ сервера базы данных на запросы пользователей, как выходная информация базы данных 4. информационные потоки, циркулирующие между пользователями второго информационного уровня каждого КРП отделения ВТО и базами данных агрегатных серверов, те. потоки в рамках второго информационного уровня всех КРП отделения ВТО ПТС можно рассматривать как распределенную систему с 176 несколькими серверами и мультиклиентами. В данной распределенной системе общее приложение распределено между несколькими серверами в соответствии со структурой отделения ВТО. Благодаря этому улучшается оснащенность, а также увеличивается производительность. Обзор всего проекта обеспечивается мультиклиентами, которые имеют доступ к данным всех серверов и могут представить эти данные как отдельно таки комбинированно. Организация информационных потоков между пользователями автоматизированных функций АСУ ТП ВТО и базой данных отделения ВТО базируется на применении сер- верных пакетов данных, формируемых четырьмя серверами SCADA/HMI- системы WinCC. Описание организации входной и выходной информации, используемой комплексом программ второго уровня АСУ ТП ВТО, а также методы кодирования данной информации являются составной частью руководства программиста- довольно емкого документа, частично рассмотренного в следующей части. 1.7.4. Основные руководящие документы Согласно требованиям [16] результаты проектирования объектов автоматизации всегда оформляются в виде рабочего проекта. В обязательный перечень документов входят - ведомость проекта - пояснительная записка - описание комплекса технических средств - схема автоматизации - перечень входных/выходных сигналов - схемы принципиальные электрические - спецификация оборудования 177 - описание информационного и математического обеспечений; - описание программ - тексты программ - руководство программиста - руководство оператора - схема структурная комплекса технических средств Документация разрабатывается как на машинных носителях информации, таки в "твёрдой" копии. Прикладное программное обеспечение предоставляется в виде загрузочного модуля и исходных кодов на машинном носителе. Перед вводом объекта в работу составляются следующие документы: Инструкция по эксплуатации АРМ оператора-технолога; Инструкция по эксплуатации АРМ мастера-технолога; Инструкция по эксплуатации АРМ мастера КИП и А Инструкция по эксплуатации АРМ сменного электромеханика Руководство администратора системы. В дипломном проекте больший акцент уделяется проектным документам руководств программиста и руководству оператора. Рассмотрим их подробнее. Руководство программиста является стандартным видом документа ив нем описаны принципы сбора, передачи и хранения информации. Описание информационного обеспечения автоматизированной системы управления технологическим процессом высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали в колпаковых печах ПТС ОАО «НЛМК» включает описание следующих составных частей 1. Принципы организации информационного обеспечения. 2. Информационные потоки. 3. Структура базы данных. 4. Способы хранения информации на разных уровнях системы. 5. Распределение хранения информации по оборудованию. 178 6. Информационный обмен между различными уровнями системы. 7. Проверка достоверности информации при ее поступлении в систему. 8. Способы защиты от несанкционированного доступа к информации. 9. Описание входных и выходных данных. Для более подробного рассмотрения определенных аспектов, в нем делаются ссылки на дополнительные текстовые документы - обычно описания оборудования или программных продуктов (например, "Описание информационного обеспечения, прилагаемые к проекту фирмой - изготовителем поставляемого оборудования. Руководство оператора также является стандартным видом документа. Данный документ представляет собой руководство оператора комплекса программ АСУ ТП ВТО. Данный комплекс программ составляет программное обеспечение серверов агрегатного уровня и рабочих станций автоматизированной системы управления технологическим процессом высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали в колпаковых печах отделения ВТО ПТС ОАО «НЛМК». Основными разделами этого документа являются - Назначение программ. - Условия выполнения программ. - Выполнение программ. - Сообщения оператору. Обязательным приложением является перечень индикаторов, сигналов, указателей и т. п, являющихся для оператора важными. 1.7.5. Руководство оператора контроллеров Программа контроллеров предназначена для управления технологическим процессом высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали. Программа выполняется циклически процессором ПЛК Premium. Запуск программы осуществляется при включении контроллера или при переходе контроллера в состоянии RUN в случае холодного перезапуска. В рабочем 179 состоянии программа функционирует без вмешательства оператора. Приостановке программы из-за перебоя в питании и ошибки процессора, программа запускается автоматически после перезапуска ПЛК. Каждый модуль ПЛК имеет индикаторные лампы, которые дают информацию о состоянии ПЛК и работе программы индикаторных ламп RUN, TER, I/O, ERR, FIP расположенных на модуле процессора, в зависимости от их состояния (отключена, мигает, включена, отображают информацию о режиме работы ПЛК (табл. 11 - 14): RUN: ПЛК Run/Stop ERR: Ошибка процессора или приложения I/O: Ошибка I/O (канал или модуль) TER: Передача данных через терминальный порт FIP: Передача на FIPIO шине Таблица 11. Сигналы модуля процессора ПЛК Состояние Индикатор Вкл. Мигает Откл. RUN зеленый) ПЛК работает нормально ПЛК вили программная блокирующая ошибка ПЛК не сконфигурирован ошибка процессора или системы красный) Ошибка процессора или системы ПЛК не сконфигурирован программная блокирующая ошибка неисправность батареи памяти ошибка на X шине Нет ошибки I/O красный) Ошибка I/O на модуле канала или ошибка конфигури- рования Ошибка на X шине Нет ошибки Таблица 12. Сигналы модулей дискретных сигналов Состояние Индикатор Вкл. Мигает Откл. 180 RUN зеленый) Нормальный режим — Ошибка модуля или отключение питания ERR красный) Внутренняя ошибка Ошибка связи, если RUN включен Нет ошибки I/O красный) Внутренняя ошибка Неисправность терминального порта Нет ошибки 0…i Канал в сост. 1 Неисправность канала Канал в сост. 0 Таблица 13. Сигналы модулей аналоговых сигналов Состояние Индикатор Вкл. Мигает Откл. RUN зеленый) Нормальный режим Ошибка модуля или отключение питания ERR красный) Внутренняя ошибка отказ модуля Ошибка связи, если RUN включен Нет ошибки I/O красный) Внешняя ошибка - выход за диапазон ошибка связи датчика (модуль TSX AEY 410) Неисправность терминального блока Нет внешней ошибки Таблица 14. Сигналы модулей блоков питания Состояние Индикатор Вкл. Мигает Откл. OK Нормальный режим — Модуль отключен или входное напряжение вне допустимых пределов BAT Ошибка — Нормальный режим 24V Нормальный — Напряжение датчика 181 режим В вне допустимого диапазона Состояние ПЛК (рис. 27) и модуля при первом включении питания. Состояние ПЛК: при включении питания процессор выполняет самотестирование и ожидает передачу приложения. Различные состояния процессора отображаются индикаторами на дисплейном блоке RUN, ERR, I/O и др. Приведенная схема показывает процедуры, которые нужно выполнять при начальном запуске в зависимости от состояния индикаторных ламп. ПЛК может находиться в следующих состояниях 1) Процессор ПЛК выполняет внутреннее самотестирование. ПЛК не управляет процессом и не может связываться через терминальный портили сети. Этому состоянию соответствует мигание 3 индикаторных ламп RUN, ERR и I/O. 182 Рис. 27. Описание состояний ПЛК 2) "Ошибка (error) ПЛК". Процессор остановлен вследствие - аппаратного отказа или системной ошибки. Нет управления процессом, связь невозможна и только возможен холодный рестарт (нажмите кнопку RESET на процессоре, переместите ручку карточки с памятью, и др. Это сопровождается выключением индикатора RUN и включением индикаторных ламп ERR и I/O. |