Разработка программной документации средствами GENIE

Программное обеспечение SCADA-системы в Genie разрабатывается с помощью Редактора задач, Редактора форм, Редактора отчётов, Редактора сценарий и выполняется в следующей последовательности:

- описывается назначение ПО в соответствии с ранее выставленными требованиями к АС;

- проводится выбор программных средств для выполнения каждого из требований;

- составляется сводный (скомпилированный) программный продукт;

- проводится тестирование программного продукта.

Методику разработки программной документации средствами GENIE и модулей ADAM-4000 рассмотрим на ранее рассмотренном примере SCADA-системы теплообменника.

Создание стратегии задачи. Под стратегией задачи понимается программное обеспечение работы ЭВМ (АРМ оператора) по выполнению функций АС, указанных в п. Формирование требований. К ним относится:

- прием информации отдатчика температуры;

- ПИД-регулирование температуры;

- корректировку уставки и параметров ПИ-регулятора;

- включение архива;

- передача сигнала управления на регулирующий орган;

- ведение журнала событий, архива и времени.

Согласно структурной схеме МПСУ (рис.4) (в ЭВМ с датчика через ADAM-4011 должно поступать значение температуры, которое необходимо передать в среду GENIE. Передача значения температуры в пакете GENIE реализуется с помощью блока

Блок измерения температур принимает информацию, полученную с датчика температуры через устройство COM2 и ADAM-4011 и передает ее ПИД-регулятору, блоку архива тревог и блоку архивации данных стратегии задачи.

В блоке необходимо установить температурную шкалу (Celsius) и тип термопары (J).

Устройством управления в системе является ПИ-регулятор, который реализуется с помощью блока ПИД-регулирования .

Согласно п.п. формирование требований примера с теплообменником панель настройки параметров блока примет следующий вид.

Ограничение выходного сигнала предназначено для предотвращения выхода управляющего воздействия за пределы аппаратной шкалы канала устройства, формирующего сигнал управления (принято ± 10В).

Для установления связи между элементами управления Редактора форм отображения и функциональными блоками Редактора задач использованы блоки.

С помощью данных программных модулей осуществляются соответственно изменение значения уставки температуры оператором из формы DISP1 с экрана ПК АРМ движковым регулятором SPIN1, значения параметров ПИ-регулятора (I и P), а также активизация адаптивного регулирования (становится доступным изменение параметров ПИ-регулятора), включение и выключение процесса архивирования.

Передача управляющего сигнала с регулятора на УСО (цифро-аналоговый преобразователь ADAM – 4021) реализуется в Редакторе задач блоком аналогового вывода .

Для реализации системы сигнализации и сбора статистики аварий используем блок архива тревог в окне Журнала событий которого

высвечиваются сообщения об аварийных событиях, если значение температуры попадает в следующие диапазоны:

- выше верхнего предельного значения (285^оС);

- между максимальным и верхним предельным значениями (280^оС);

- между максимальным и минимальным значениями (255 ± 25^оС);

- между минимальным и нижним предельным значениями (230^оС);

- ниже нижнего предельного значения (220^оС).

Для звуковой сигнализации используется блок воспроизведение звукового файла по условию.

В зависимости от принятого сигнала с блока ALOG1 воспроизводится соответствующий звук.

Для архивации данных, поступающих с датчика температуры, применяется блок архивации данных .

В системе используется две колонки: значение температуры и время (текущее время, день недели, число, месяц, год).

Поступают сигналы с блока аналогового ввода температуры ТМР1 и выхода блока метка времени TS2.

Блок настроен на генерирование информации относительно текущего значения времени, а также числа, месяца, года и дня недели.

Блоки SCR1 и SCR2 предназначены для генерирования постоянных сигналов, равных 230 и 280 (соответственно допустимое минимальное и максимальное значение температуры). Реализованы они следующими командами: outputi 0,230 и outputi 0,280. Модули облегчают восприятие информации на графике отображения входного сигнала (оператор легко ориентируется в определении допустимых значений).

Блок предназначен для перевода сигнала ПИД-регулятора из формата температуры в формат напряжения.

После того, как необходимое программное обеспечение подобрано и перенесено в Редактор задач, скомпилировав его в правильном порядке, окончательно получим программу управления температурой в теплообменнике.

Создание графического интерфейса АРМа оператора. Интерфейс пульта управления установкой разработаем с помощью Редактора форм. На панель должна выводиться следующая информация:

мнемосхема теплообменника;

· текущее значение температуры (цифровой и стрелочный индикаторы);

· график зависимости температуры от времени;

· индикатор состояния хода технологического процесса, дублируемый текстовой строкой;

· данные архива по температуре;

· текущее время;

· уставки температуры, P, I, включение просмотра архива, отчёта.

По интерфейсу оператор может в любой момент по наглядной мнемосхеме определить текущее состояние системы, видеть важнейшие параметры (в нашем случае значение температуры воздуха) системы, и соответственно принимать решение об экстренной их корректировки.

Для разработки интерфейса пульта управления необходимы следующие элементы отображения и управления: график x(t), текстовые строки, цифровой индикатор, стрелочный индикатор, кнопки меню, движковый регулятор, поля вывода текста по условию и растровое изображение с динамизацией по условию.

Объект управления представляет собой упрощенную структуру теплообменника. С помощью элемента отображения Растровое изображение с динамизацией по условию реализована возможность вывода на экран различных состояний объекта (в нормальных и в аварийных режимах работы).

Данный элемент отображения связан с блоком архива тревог ALOG1. В зависимости от выходных значений блока ALOG1 (от 0 до 7) будет меняться изображение. В случае превышения допустимого значения температуры на экран выводится изображение с красным цветом труб. В нормальном режиме работы – с зеленым цветом, а при заниженных значениях температуры – с желтым цветом. Сделано это для комфортного контроля оператором за ходом ТП.

Цифровой индикатор отображает текущее значение температуры хладоносителя. Ввод данных осуществляется из блока аналогового ввода ТМР1 стратегии.

В интерфейсе оператора присутствуют электронные часы, реализованные также с помощью цифрового индикатора и блока стратегии TS2 (метка времени).

Элемент отображения График x(t) позволяет оператору наблюдать за изменением температуры в реальном времени. Значение параметра снимается с блока аналогового ввода ТМР1. Параметры графика x(t) приведены на следующем рисунке:

На графике также отображаются две горизонтальные линии зеленого и красного цветов, которые соответствуют минимальному (зеленый цвет) и максимальному (красный цвет) допустимым значением температуры.

Элемент отображения С трелочный индикатор позволяет предоставлять информацию о температуре. Для наглядности внутренняя область индикатора разделена на 3 сегмента, различающиеся цветом (желтый, зеленый, красный). Деление на сегменты производится в зависимости от диапазона температуры: первый сегмент – от 200 до 230°С (желтый цвет), второй сегмент – от 230 до 280°С (зеленый цвет), третий сегмент – от 280 до 300°С (красный цвет).

Элемент отображения Индикатор сигнализирует о режиме работы теплообменника (аварийный или нормальный). Связь осуществляется с блоком стратегии ALOG1. В выключенном состоянии (сигнал 0 с блока ALOG1) «горит» зеленым цветом (норма), а во включенном (отличный от нуля сигнал) – красным (авария).

Предусмотрено дублирование состояния индикатора текстовой информацией. Использован элемент отображения Вывод текста по условию, который при возникновении аварийной ситуации выдает различные мигающие значения.

Элемент управления Движковый регулятор через тэг TAG1 устанавливает значение Уставки блока ПИД-регулирования стратегии (255).

Элементы управления Инкрементный регулятор позволяют изменять параметры ПИ-регулятора (P и I соответственно).

Элемент отображения Просмотр данных архива позволяет принимать и отображать данные, поступающие с блока аналогового ввода ТМР1 стратеги. Также отображать допустимое максимальное и минимальное значение температуры соответственно красным и зеленым цветом линии.

Элемент отображения Кнопка меню предназначен для создания командных кнопок в окне формы отображения, позволяющих управлять процессом исполнения стратегии. В основной форме имеются следующие кнопки: Вкл – запуск системы на исполнение, Выкл – завершение исполнения стратегии, Отчет – вызов редактора отчетов, Архив – переключение на форму DISP2 для просмотра архива, управления блоком архивации данных в файл (основная форма при этом сворачивается).

Управление блоком архивации в файл осуществляется с помощью элемента кнопка с двумя состояниями .

При отжатой кнопки запись в файл разрешена, при нажатой - остановлена.

Кнопка возвращает основную форму на экран.

Кнопкаразрешает изменение параметров ПИ-регулятора.

Окончательно интерфейс оператора можно представить в виде двух экранных форм DISP1 и DISP2.

Форма отображения DISP1.

Форма отображения DISP2.

Тестирование системы. Для проверки работоспособности ПО АРМ оператора проведем тестирование системы. Для этого используя эмуляторы датчиков Advantech DEMO I/0=1Н, запустим систему на исполнение. Предварительно в свойствах блока аналогового ввода температуры обходимо вместо ТМР1 поставить АI, в поле «устройство» вместо COM2 ADAM 4011D Addres=4Dec поставить - Advantech DEMO I/0=1Н в списке опрашиваемых каналов – 0,0.

Дата добавления: 2014-01-15