лабораторные_scada. Методические указания к лабораторным работам Составители И. П. Ефимов Д. А. Солуянов Ульяновск 2010
 Скачать 2.86 Mb.
|
|
Глава II Система Trace Mode Система Trace Mode Среди всего многообразия SCADA–систем можно выделить Trace Mode, созданную на территории Российской Федерации. Перед другими SCADA– системами у нее следующие преимущества на территории Российской Федерации: 1. осуществляется поддержка в Российской Федерации; 2. вся документация на русском языке; 3. полностью русифицированный программный продукт; 4. поддерживает не только IBM совместимые зарубежные контроллеры MicroPC, ADAM, PCL, MIC2000, но и отечественные МФК, «Круиз», продукцию L-card. Следующие понятия характерны для среды Trace Mode: Проект— математические и графические элементы системы, которые функционируют на различных операторских станциях и контроллерах, входящих в одну АСУ ТП и объединенных информационными связями и системой архивирования. Узел— любое устройство в рассматриваемом проекте на котором запущено программное обеспечение Trace Mode. Узлом может быть как станция оператора, так и микроконтроллер, осуществляющий сбор информации или управляющий технологическим процессом. Канал— информационная структура, которая включает в себя переменные, константы, методы формирования и преобразования значений переменных. База каналов— совокупность всех каналов, математических объектов, FBD-программ и IL-программ, созданных для каждого узла. Объект базы каналов— совокупность любых каналов, которой приписан определенный набор свойств и атрибутов. 24 Все многообразие каналов можно разбить на входные (Input) и выходные (Output). У каждого канала есть набор атрибутов, то есть набор переменных, констант идентификаторов. Есть четыре основных значения любого канала: 1. In— входное; 2. A— аппаратное; 3. R— реальное; 4. Q— выходное. Входной канал получает значение от внешних источников (от микроконтроллера, платы ввода/вывода, к примеру) или от системной переменной (длина архива к примеру). Преобразование данных изображено на рис. 2.1. С источника данные поступают во входное значение. Затем происходит масштабирование по формуле: A = In · KX + Z, где KX— множитель; Z— смещение. После масштабирования значение поступает в аппаратное значение. Аппаратное значение проходит трансляцию (первичная математическая обработка), фильтрацию одиночных пиков или фильтрацию малых изменений, экспоненциальное сглаживание. Фильтрация пиков заключается в том, что изменение значения игнорируется в течении одного такта пересчета, если изменение превысило установленное значение DPic(Пик). источник данных Входное значение Аппаратное значение Реальное значение Рис. 2.1 Преобразование сигнала входным каналом 25 Фильтрация малых изменений заключается в том, что игнорируются изменения значения, если это изменение меньше данной величины APert. Экспоненциальное сглаживание производится, если значение DSmoot принимает значение из диапазона (0;1]. Для отмены сглаживания можно установить DSmoot (Сглаж.) равным 0. Результат фильтрации и сглаживания подается в реальное значение. Выходное значение входного канала всегда неопределенно. Выходной канал передает данные внешнему или внутреннему преемнику. Преобразование данных в выходном канале изображено на рис. 2.2. Входное значение проходит экспоненциальное сглаживание, линейное сглаживание или апертуру, клиппирование (ограничение реального значения). Результат указанных преобразований поступает в реальное значение. Реальное значение после трансляции поступает в аппаратное значение. Аппаратное значение проходит масштабирование и поступает в выходное значение. Масштабирование производится по формуле: Y = (A + Z) · KX Можно создать в Trace Mode следующие виды каналов: 1. канал FLOAT (вещественное число, 4 байта); 2. канал HEX 16 ( целое число без знака, 2 байта); 3. канал HEX 32 (целое со знаком, 4 байта); 4. канал Double FLOAT (вещественное число, 8 байт); 5. канал TIME (дата, время); 6. событие (для мониторинга объекта с фиксацией возникновения/исчезновения события); 7. канал CALL (служит для вызова различных компонент). Входное значение Реальное значение Аппаратное значение Выходное значение Рис. 2.2 Преобразование сигнала выходным каналом Приемник данных 26 Навигатор проекта При создании проекта АСУ ТП необходимо использовать навигатор проекта. На рис. 2.3 изображено окно навигатора проекта. В левой части данного экрана отображается дерево проекта. В правой части окна навигатора отображаются подгруппы, компоненты выбранной группы. Вызов контекстного меню для выделенной группы или компоненты позволяет произвести редактирование выделенной единицы, создать новую группу или компонент. Для того чтобы свернуть или раскрыть слой (группу) необходимо дважды щелкнуть левой клавишей мыши по слою (группе). Рис. 2.3 Навигатор проекта Редактирование канала Помимо создания канала во многих случаях необходимо его редактирование. Для редактирования необходимо выделить канал, вызвать контекстное меню. В появившемся меню следует выбрать редактировать. Пример внешнего вида окна изображен на рис. 2.4. Внешний вид окна зависит от вида канала (float, hex 16 и так далее). В данном окне можно настроить системные свойства такие, как тип канала, период пересчета канала, создание архивов и так далее. Каналы для работы с вещественными 27 числами позволяют задать границы, которые необходимы для работы с тревогами. Можно выделить следующие границы: 1. ВП (HL)— значение верхнего предела; 2. ВА (HA)— значение верхней аварийной границы; 3. ВГ (HW)— значение верхней предупредительной границы; 4. НГ (LW)— значение нижней предупредительной границы; 5. НА (LA)— значение нижней аварийной границы; 6. НП (LL)— значение нижнего предела; 7. Гистерезис. Диапазон [НП;ВП] соответствует достоверным данным, диапазоны (ВА; ВП] и [НП; НА) соответствуют аварийной ситуации, [ВА; ВГ) и (НГ; НА]— близости к аварийным значениям, [НГ; ВГ]— нормальному развитию событий. Рис. 2.4 Редактирование канала 28 Флаги использовать разрешают использование данных, которые введены на соответствующих панелях. На рис. 2.4 флаг контроль границ разрешает контроль заданных границ, а масштабирование — автоматический расчет множителя и смещения для заданных диапазонов входных и выходных значений. Привязка аргументов При создании проекта в Trace Mode создаются многочисленные каналы, программы. Весь обмен данными происходит через каналы. Связь между определенными значениями каналов, аргументами программы, экрана осуществляется с помощью механизма, который называется привязкой. При создании программы или экрана необходимо создать аргументы. Создание аргументов осуществляется заполнением таблицы, изображенной на рис. 2.5. Иконка служит для создания нового аргумента. В таблице каждая строка— аргумент. В столбце имя можно задать произвольное имя для данного аргумента. Желательно избегать пробелов в именах аргументов. В столбце тип указывают тип аргумента: IN— для передачи в программу или вывода на экран, OUT— для передачи из программы или ввода данных через интерфейс человек-машина, IN/OUT— передача данных как в программу, так и из нее, вывод на экран и ввод данных. В столбце привязка производится привязка к определенному значению канала. Двойным щелчком левой клавиши мыши в данном столбце открывается окно, изображенное на рис. 2.6, где выбирается необходимый канал и его значения (атрибут). 29 Рис. 2.5 Создание аргументов Рис. 2.6 Привязка к каналу Создание объектов экрана Для вывода данных на экран, управления системой оператором необходимы объекты, такие как текст, стрелочный прибор, ползунок, кнопка, выключатель, тренд и так далее. Для размещения объектов на экране необходимо щелкнуть левой клавишей мыши по соответствующей иконке 30 инструмента (таблица 2.1) на панели инструментов. В ряде случаев вместо него может отображаться инструмент для создания другого объекта, тогда следует щелкнуть правой клавишей мыши по иконке инструмента той же группу что и искомый. Среди предложенных инструментов следует выбрать необходимый. После выбора инструмента следует щелчком левой клавиши мыши задать два противоположных угла объекта. После создания всех объектов выбранным инструментом следует щелкнуть левой клавишей мыши по иконке для перехода в режим редактирования. В режиме редактирования можно открыть окно свойств объекта (рис. 2.7), выделив сам объект. Если окно свойств не открыто, его можно открыть двойным щелчком левой клавиши по соответствующему объекту. В данном окне слева расположены имена полей, разделов (подчеркнуты). Для того, чтобы раскрыть или свернуть раздел достаточно дважды щелкнуть по нему левой клавишей мыши. Заполняя поля и разделы можно задать внешний вид объекта, логику его работы. Таблица 2.1 Объекты Trace Mode Группа объектов Иконка объекта Наименование объекта Приборы Стрелочный прибор Ползунок Тренды Тренд Архивный тренд Тренд X-Y Архивная гистограмма Текст Текст Кнопки Кнопка Группа кнопок Картинки-кнопки Выключатели Выключатель 0 31 Выключатель 1 Выключатель 2 Выключатель 3 Выключатель 4 Выключатель 5 Выключатель 6 Выключатель 7 Зачастую необходимо произвести привязку объекта к соответствующему значению (атрибуту) канала. Для привязки необходимо щелкнуть левой клавишей мыши в поле привязка или результат, источник и так далее. Откроется окно, изображенное на рис. 2.5. В данном окне следует создать аргумент, произвести его привязку к требуемому значению (атрибуту) канала. Если уже существует требуемый аргумент, то достаточно его выбрать в окне на рис. 2.5. Ряд объектов не содержат закладок. Другие объекты содержат несколько закладок. Так тренды содержат закладки: основные свойства и кривые (секторы, столбцы). На закладке основные свойства задается внешний вид, легенда, оси. На закладке кривые или (секторы, столбцы) создаются и настраиваются все кривые (секторы, столбцы), выводимые объектом. Для создания кривой (сектор, столбец) следует выделить строку кривые (сектор, столбец) и вызвать контекстное меню. В меню будет предложено создать кривую (сектор, столбец), чем и следует воспользоваться. Ряд объектов содержат закладки динамический контур , динамическая заливка , динамическая трансформация . Данные закладки позволяют обеспечить динамичность изображения, которая подробнее рассматривается при рассмотрении динамического изображения. 32 Рис. 2.7 Окно свойств объекта Объекты могут содержать закладку действия , которая позволяет настроить действия, выполняемые при нажатии(mousePressed) или отпускании (mouseReleased) левой клавиши мыши. В данной закладке можно создать и настроить действие аналогично созданию кривой, вызывая контекстное меню для mousePressed или mouseReleased. Объект выключатель позволяет ввести и отобразить значение переменной, принимающие два значения; true (истина) и false (ложь). Для выключателя необходимо выбрать в поле привязка имя аргумента, привязанного к необходимому значению параметра. Поля вид индикации, константа, код доступа задают логику работы. Для индикации Arg & Конст (&— побитовое логическое И) характерно то, что выключатель переводится в положение «вкл», когда аргумент & константа = true, в противном случае переключатель переводится в положение «выкл». При щелчке левой клавишей мыши по выключателю аргументу присваивается результат вычисления по формуле аргумент ^ Значение, где ^— побитовое исключающее ИЛИ). 33 При индикации Arg >= Конст выключатель находится в положении «вкл», когда аргумент не меньше чем константа, если аргумент меньше чем константа выключатель переводится в положение «выкл». При индикации Arg == Константа выключатель находится в положении «вкл», если аргумент равен значению константа, в противном случае выключатель переводится в положение «выкл». При видах индикации Arg >= Конст , Arg == Константа и при щелчке левой клавишей мыши по выключателю аргументу присваивается значение, заданное атрибутом значение Статическое изображение Для создания изображения можно использовать инструменты: линия, ломанные и кривые, прямоугольники, плоские фигуры, объемные фигуры. Для выбора инструмента линия следует щелкнуть левой клавишей мыши по иконке . Для создания лини достаточно щелкнуть левой клавишей мыши мышкой там, где создаваемая линия должна начинаться и заканчиваться. Инструмент ломанные и кривые позволяет создавать различные кривые и ломанные, используя объекты, приведенные в таблице 2.2. Инструмент на панели инструментов отображается иконкой выбранного инструмента. Если выбран необходимый инструмент, достаточно щелкнуть левой клавишей мыши на иконке инструмента. Когда отображается инструмент иконкой не того объекта, который нужен, необходимо щелкнуть правой клавишей мыши по иконке инструмента той же группы, что и искомый. Будут предложены объекты, среди которых следует выбрать необходимый. Таблица 2.2 Ломанные и кривые Иконка Название объекта Ломаная линия Многоугольник 34 Ломаная с заливкой Разомкнутая кривая Замкнутая кривая Создание ломанных и кривых заключается в фиксации точек излома или перегиба щелчком левой клавиши мыши, когда курсор расположен в точке, где должен быть излом или перегиб. Положение последней точки изгиба или излома следует фиксировать щелчком правой клавиши мыши. Инструмент прямоугольники позволяет создать различные прямоугольники, используя стандартные объекты, указанные в таблице 2.3. Иконка инструмента прямоугольники принимает вид иконки выбранного прямоугольника. Выбор необходимого инструмента среди всех прямоугольников производится аналогично выбору среди ломанных и кривых. Для размещения прямоугольника необходимо щелчком левой клавиши мыши задать два противоположных угла создаваемого прямоугольника. Таблица 2.3 Прямоугольники Иконка Название объекта Контур Прямоугольник Панель Рамка Инструмент плоские фигуры позволяет создавать изображение клапана, стрелки, треугольника, овала, сектора, эллипса. Стандартные объекты, данного инструмента, приведены в таблице 2.4. 35 Таблица 2.4 Плоские фигуры Иконка Название объекта Плоский клапан Треугольник Стрелка Овал Эллипс сектор Плоские фигуры создаются аналогично прямоугольнику. У плоских фигур, прямоугольников, ломаных и кривых можно настроить статический контур и заливку на закладке основные свойства . Для статического контура можно задать его стиль, цвет, толщину контура. Для заливки можно задать тип заливки (цвет или изображение). Если выбрано заполнение цветом, то можно задать цвет, стиль заполнения. Инструмент объемные фигуры позволяет создать различные объекты, указанные в таблице 2.5. У объемных фигур можно задать материал, степень прозрачности (прозрачность), текстуру, качество изображения, определяющее степень прорисовки текстуры, толщину стенок. Выбор края объемной фигуры позволяет создавать изображения с различными краями: закругленные, скошенные и так далее. Рассмотрим задание толщины фигуры. Если толщина стенок равна 0, то на экране изображается, как выглядит объект внешне. Когда задана толщина стенок не равная 0 (толщина стенок больше 0) изображается разрез объекта. Пример изображения тора при толщине стенок равной 0 изображен на рис. 2.8, при толщине стенок неравной 0— на рис. 2.9. Рассмотрим настройки материала. Для настройки материала следует дважды щелкнуть левой клавишей мыши на подчеркнутой строчке материал , если данный раздел свернут. Если значение выбрать из списка установить равным False, то материал задается как цвет аналогично другим 36 объектам. Если значение выбрать из списка установить равным True, то появляется возможность выбора материала, из которого выполнено изделие. В последнем случае можно выбрать такие материалы, как хром, бронза, медь, задать такие текстуры, как шлифовка или гравировка. Таблица 2.5 Объемные фигуры Иконки Название объекта Цилиндр Сфера Конус Тор Пирамида Емкость Клапан Насос Труба Рельефный конус Криволинейный конус Градиент 37 Рис. 2.8 Тор при толщине стенок равной 0 Рис. 2.9 Тор при толщине стенок неравной 0 В качестве текстуры объекта можно выбрать изображение. Для этого необходимо импортировать изображения: 1. создать группу картинки в разделе ресурсы навигатора проекта; 2. создать библиотеку изображений в группе картинки; 3. открыть библиотеку изображений и импортировать необходимые изображения; После импортирования изображений необходимо выбрать изображение в поле текстура. У объемного прямоугольника, емкости, трубы можно менять вид верхнего или нижнего края, изменяя его внешний вид. У конуса можно задавать соотношение оснований в процентах, у тора— его толщину, у |