Файл: Программнометодическое обеспечение лабораторного стенда Система автоматического регулирования температуры.pdf

160
Проект состоит из двух разделов: «Система» и «Объект». Раздел
«Система» описывает техническую структуру реализуемой системы. Раздел
«Объект» описывает иерархическую структуру контролируемого технологического объекта свойства и документы каждого объекта.
Окно проекта состоит из четырех основных частей (рис. А2.1):
Рисунок А2.1 - Окно проекта MasterSCADA
1.
Дерево системы, в котором отображены элементы конфигурации такие, как компьютеры, ОРС серверы, и т. д.
2. Дерево объектов, включающее в себя объекты, переменные, группы переменных, функциональные элементы.
3. Страницы свойств элементов, на которых производятся все необходимые настройки элементов.
4. Палитра элементов, из которой берутся библиотечные объекты, функциональные блоки и т. д.

161
Размеры дерева системы, дерева объектов и палитры можно изменять и они могут располагаться в любом месте экрана. Страницы свойств занимают все оставшееся пространство.
Встроенные программные средства позволяют:
- вести обработку данных;
- составлять сценарии наступления событий;
- создавать схемы и мнемосхемы, тренды;
- выдавать сообщения и составлять рапорты;
- вести архивирование;
- обмениваться данными по сети;
- ограничивать права доступа и вести контроль действий оператора;
- отлаживать созданные программы;
- повышать надежность работы.
Режимы работы
Существует три возможных варианта работы в режиме исполнения.

Рабочий режим. Включается командой "Пуск" из меню "Режим", или кнопкой на панели инструментов. Это основной режим исполнения.
В Рабочем режиме должен быть осуществлен переход к нему на всех компьютерах системы. Программа производит реальное управление технологическим процессом.

Режим отладки. Включается командой "Отладка" из меню "Режим", или кнопкой на панели инструментов. Этот режим предназначен для отладки проекта на одном компьютере. Независимо от того, сколько компьютеров находится в дереве системы, все объекты, функциональные блоки, OPC серверы создаются на текущем компьютере и все действия производятся на нем.

162

Режим имитации. Включается командой "Имитация" из меню "Режим", или кнопкой на панели инструментов. В этом режиме на все входы, не имеющие связей, вместо констант будет подаваться имитация в соответствии с настройками Системы.
3 Лабораторный комплекс управления тепловым объектом
В рассматриваемую в данной работе систему управления тепловым объектом входят:
- тепловая камера;
- стенд с контроллером;
- персональный компьютер - операторская станция.
Структурная схема системы управления тепловым объектом представлена на рисунке А3.1
Рисунок А3.1 - Структурная схема лабораторного комплекса
На рисунке использованы следующие обозначения:
-
ОУ – объект управления.
-
НЭ – нагревательный элемент.

163
-
ТСП – термометр сопротивления.
-
БУС – блок усиления сигнала.
- T1-AI – аналоговый терминальный блок.
- АIO1-8/4 – аналоговый модуль ввода/вывода.
-
РТ – регулятор тока.
-
УП – указатель положения.
-
ДТБ – дискретный терминальный блок.
-
ИМ – исполнительный механизм.
- DIO1-8/8 – дискретный модуль ввода/вывода.
- T1-DIO – дискретный терминальный блок.
-
ОС – операторская станция.
В роли нагревательного элемента используется лампа накаливания мощностью 75 ватт для сети переменного тока напряжением 220 вольт. В качестве термометра используется термометр сопротивления ТСП-50.
Диапазон измерений данного чувствительного элемента составляет от минус
200 °С до 650 °С. Сопротивление изменяется от 17.28 Ом до 333.25 Ом. Это сопротивление преобразуется в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА с помощью блока усиления сигналов резисторных датчиков БУС-10. На выходе усилителя подключен резистор сопротивлением 1кОм, падение напряжения на котором пропорционально протекающему току и изменяется от 0 до 5 вольт. Это напряжение поступает в аналоговый терминальный блок, который также входит в состав контроллера КРОСС 500. Терминальный блок, в свою очередь, связан с модулем ввода/вывода посредством гибких соединений. С модуля ввода/вывода сигнал идет в процессорную часть контроллера, где формируется управляющее воздействие. Управляющее воздействие подает импульсы на исполнительный механизм. Регулятор тока изменяет мощность нагрузки, пропорционально приложенному напряжению от 0 до 5 вольт, поданного на выводы управления. Информация на операторскую станцию вводится с помощью интерфейса TCP/IP Ethernet.

164
4 Настройка OPC - сервера
Для связи между каналами и переменными в приложении ISAGRAF используется OPC сервер контроллера КРОСС.
CrossOPC сервер
(далее
OPC-сервер) предназначен для подсоединения и обмена данными между ISaGRAF-приложением контроллера КРОСС и SCADA-системами. OPC-сервер работает под управлением ОС Windows NT и предоставляет данные OPC-клиентам через интерфейс, определяемый спецификацией OPC Data Access 2.0).
С
ISaGRAF-приложениями
OPC-сервер соединяется по последовательному порту или по протоколу TCP/IP.Формат файла crossopc.ini (рисунок А4.1)
Рисунок А4.1 - Блокнот CROSSOPC
Это текстовый файл в стиле стандартных ini-файлов windows, расположенный по адресу Program files/ OPC Server/ CROSSOPC. Каждая строка содержит либо комментарий, начинающийся с символа "точка с запятой", либо заголовок секции, либо набор параметров секции. Имена параметров к регистру нечувствительны.

165
Обратите внимание на секцию [targets]. Секция [TARGETS] содержит определения задач (targets). Под задачей подразумевается исполнительная система ISaGRAF, выполняемая на контролере. На контроллере может быть запущено несколько задач одновременно, но в стандартной версии на контроллере запускается только одна задача ISaGRAF с логическим номером
1.
Формат:
=,,"< appli.tst >"
Таблица А4.1 – Параметры

имя целевой задачи

имя подключения, определенное в секции
[connections]

>
логический номер задачи, обычно 1

путь к файлу appli.tst, который содержит определения переменных целевой задачи ISaGRAF
Например, в последней строке указан путь к файлу, в котором содержаться определения переменных программы vkr_jk1 ISaGRAF.
Отсутствие # в начале строки значит, что будут определены переменные только программы vkr_jk1.
5 Методика создания программы визуализации САР температуры в
пакете MasterScada
Любая программа визуализации использует переменные технологической программы пользователя контроллера КРОСС, т.е. переменные SCADA-системы ссылаются на переменные ISaGRAF. При этом связь переменных осуществляется через ОРС сервер, предназначенный для сопряжения ISaGRAF с MasterScada. Поэтому перед началом создания

166 программы визуализации необходимо настроить и запустить ОРС – сервер
(см. п. 4).
5.1 Создание проекта
Запустите программу
MasterScada
(ПУСК/ВСЕ
ПРОГРАММЫ/MasterScada/MasterScada). В результате появится окно
«Создание проекта» (рис. А5.1), в котором введите имя своего проекта. Затем введите пароль доступа к вашему проекту (рис. А5.2). Если ничего не ввести, то при новом запуске ваш проект не будет требовать пароль.
Рисунок А5.1 – Окно создания проекта
Рисунок А5.2 – Окно установления пароля
В итоге появится окно проекта (рис. А5.3):

167
Рисунок А5.3 – Окно проекта
Теперь создадим соединение между контроллером и средой ISaGRAF.
Для этого выделите объект «Система» в дереве системы и щелкните по ней правой клавишей (ПК), выберете ВСТАВИТЬ/КОМПЬЮТЕР (рисунок А5.4).
В странице свойств элемента в поле «Имя» введите «titan2», не забыв нажать на кнопку ПРИМЕНИТЬ – для сохранения.
Рисунок А5.4 – Добавление компьютера

168
Теперь нажав ПК на «titan2», вставьте ОРС сервер (рис. А5.5).
Рисунок А5.5 – Вставка ОРС сервера
Доступ к данным ОРС серверов осуществляется через ОРС переменные в MasterSCADA.
Существует три основных вида ОРС переменных:

для чтения (отображается в дереве значком выхода );

для записи (отображается в дереве значком входа );

для чтения и записи (отображается в дереве значком ).
Вставьте ОРС переменные, как показано на рисунке А5.6:

169
Рисунок А5.6 – Вставка переменных
В появившемся окне «Свойства: выбор переменных» поставьте галочку, как показано на рисунке А5.7. В результате все переменные
ISaGRAF, используемые при написании технологической программы пользователя будут доступны в MasterScada. В дереве системы эти переменные будут отображаться, как показано на рисунке А5.8.
Рисунок А5.7 – Выбор переменных

170
Рисунок А5.8 – Переменные в дереве системы
5.2 Создание мнемосхемы
Для того чтобы создать графическую часть проекта, необходимо работать с деревом объекта. Дерево объектов, включает в себя объекты, переменные, группы переменных, функциональные элементы.
Основной объект – Лабораторный комплекс, включает в себя Объект
Тепловая камера, в состав которого входят основные составляющие лабораторного комплекса управления тепловым объектом (рисунок А5.9).

171
Рисунок А5.9 – Дерево объекта
Рассмотрим теперь последовательно, как создавать данные элементы проекта.
Выделите «Объект», на Странице свойств элементов выберете компьютер «titan2», здесь же можно поменять имя объекта («Лабораторный комплекс») и добавить комментарий (рисунок А5.10).
Рисунок А5.10 – Страница свойств элемента «Лабораторный комплекс»

172
Далее выделите «Объект Лабораторный комплекс» и щелкните по нему правой клавишей (ПК), выберете ВСТАВИТЬ/ОБЪЕКТ (рисунок
А5.11).
Рисунок А5.11 – Добавление объекта
В странице свойств Объекта 1 выберете компьютер «titan2», здесь же можно поменять имя объекта («Тепловая камера»). Число мнемосхем в проекте не ограничено, но число мнемосхем объекта ограничено – объект может иметь по одной мнемосхеме каждого разрешенного в проекте типа.
Именно поэтому для создания нескольких мнемосхем необходимо создавать несколько объектов, у каждого из которых будет своя мнемосхема. В данном примере мы будем рассматривать проект с двумя объектами, одним из которых будет являться тренд, соответственно нам надо будет создать две мнемосхемы.
Для перехода на мнемосхему необходимо выделить Объект
«Тепловая камера» и на странице свойств элемента перейти на закладку
«Окна», где по умолчанию должна быть выбрана мнемосхема, нажать на кнопку РЕДАКТИРОВАТЬ (рисунок А5.12).

173
Рисунок А5.12 – Создание мнемосхемы
Впоследствии переход на мнемосхему будет осуществляться таким образом: выделите в дереве объектов Объект «Тепловая камера» и щелкните по нему ПК, выберете ПЕРЕЙТИ НА/МНЕМОСХЕМА. В итоге появится окно редактора мнемосхем (рисунок А5.13).
Рисунок А5.13 – Окно редактора мнемосхемы

174
Данная мнемосхема будет служить для отображения установки регулирования температуры.
Основной способ создания мнемосхем - перетаскивание из дерева проекта объектов, визуальных функциональных блоков и переменных, уже обладающих всей необходимой функциональностью
(изображение, динамизации, окна управления и т.п.).