4920
.pdf1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ИЗДЕЛИЙ
Методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 15.04.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств»
Воронеж 2016
2
УДК 658
Мещерякова, А.А. Технологии информационной поддержки изделий / Методические указания к лабораторным работам по направлению подготовки магистров 15.04.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» для всех форм обучения / А.А. Мещерякова –
Воронеж. ФГБОУ ВО «ВГЛТУ», 2016. – 37 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.
|
3 |
|
|
Содержание |
|
Введение............................................................................................................... |
|
4 |
Лабораторная работа № 1 Интерполяция в системе Matlab ........................... |
5 |
|
Лабораторная работа № 2 Интерполяция в среде Excel. Линия тренда |
|
|
задача №1 ........................................................................................................... |
|
13 |
Лабораторная работа № 3 Интерполяция в среде Excel. Линия тренда |
|
|
задача №2 ................................................. |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
Лабораторная работа № 4 Интерполяция в среде Excel. Интерполяция по |
|
|
формуле Лагранжа .................................. |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
Приложения ............................................. |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
Библиографический список.............................................................................. |
|
36 |
4
Введение
Предлагаемые методические указания к лабораторным работам по курсу «Технологии информационной поддержки изделий» имеют целю формирования у магистрантов навыков по редактированию мнемосхем в структуре SCADA-системы Master SCADA, применение методов предпроектного обследования предприятия, анализ полученных материалов для последующего моделирования, разработка модели процесса в стандарте IDEF0, описание документооборота и обработки информации в стандарте DFD, описания процессов в стандарте IDEF3, разработка смешанной модели описания процесса на основе стандартов
IDEFO, DFD и IDEF3.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих концепций:
способностью разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты автоматизированных и автоматических производств различного технологического и отраслевого назначения, технических средств и систем автоматизации управления, контроля, диагностики и испытаний, систем управления жизненным циклом продукции и ее качеством с использованием современных средств автоматизации проектирования, отечественного и зарубежного опыта разработки конкурентоспособной продукции, проводить технические расчеты по проектам, техникоэкономический и функционально-стоимостной анализ эффективности проектов, оценивать их инновационный потенциал и риски (ПК-4);
способностью осуществлять модернизацию и автоматизацию действующих и проектирование новых автоматизированных и автоматических производственных и технологических процессов с использованием автоматизированных средств и систем технологической подготовки производства, разрабатывать и практически реализовывать средства и системы автоматизации и управления различного назначения
(ПК-6);
способностью обеспечивать: необходимую жизнестойкость средств
исистем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления при изменении действия внешних факторов, снижающих эффективность их функционирования, разработку мероприятий по комплексному использованию сырья, замене дефицитных материалов и изысканию рациональных способов утилизации отходов производства (ПК-7).
5
Лабораторная работа № 1 Функциональные возможности, структура SCADA-системы
MasterSCADA. Основные принципы построения систем управления в среде MasterScada.
Цель работы: изучение функциональных возможностей и структуры
SCADA-системы MasterSCADA.
Общее описание MasterSCADA
MasterSCADA объектно-ориентированная SCADA и Softlogic система, функционирующая на базе компьютеров, совместимых с IBM PC, под управлением операционной системы Windows.MasterSCADA разработана для решения сложных задач, возникающих при проектировании АСУ ТП. Она имеет наглядный и хорошо продуманный пользовательский интерфейс, в ней минимизировано число операций, которые должен выполнить проектировщик АСУ ТП для достижений своей цели.
MasterSCADA обеспечивает выполнение информационных и управляющих функций АСУ ТП, таких как:
-Полноценный объектный подход
-Разделение работы с системой и объектом
-Визуальное выполнение всех действий
-Разработка сценариев без программирования
-Добавление новых модулей без изменения пользовательского интерфейса
-Динамизация любого свойства любого элемента ActiveX.
-Автоматическое использование типовых динамических элементов
-Автоматические настройки систем регулирования
Структура и функциональные возможности модульной системы
MasterSCADA
Типы модулей:
MSRT - автономное рабочее место оператора MSRT-Net - сетевое рабочее место оператора MSRT-Red - резервированное рабочее место оператора
MSRT-Client - клиентская станция (все функции, кроме опроса) MSRT-View - клиентская (все функции, кроме опроса и управления) MSRT-lnet - сервер для Интернет-клиентов (дополняет MSRT)
6
Опции:
MSRT-SQL - модуль связи с SQL-сервером (MS, Oracle, Sybase и др.) MSRT-Backup - экспорт архивов в mdb-файлы (MS Access) MSRT-Psp - паспортизация технологического оборудования MSRT-Mtrl2 - метрологическая поверка измерительных каналов
MSRT-ASL - Advanced SoftLogic (библиотека ФБ для управления) MSRT-MC-Email - вывод сообщений на E-mail
MSRT-MC-SMS - отправка сообщений через SMS MSRT-MPLC-GSM/Modem/Radio - связь с контроллерами
Интегрированная среда
Состав интегрированной среды:
Дерево системы - описание технической структуры АСУТП Дерево объекта - описание структуры технологического объекта Страницы свойств - настройка свойств и создание документов Палитра - библиотеки типовых элементов проекта Палитра - список элементов выбранной категории
Окно предварительного просмотра выбранного элемента
Рис.1. Окно предварительного просмотра выбранного элемента
Основные преимущества:
Единая среда разработки - нет отдельных модулей Новые модули и внешние программы встраиваются внутрь среды Единство SCADA и SoftLogic функций в одном проекте
Мастер автоматического тиражирования проектных решений Программирование контроллеров с открытой архитектурой
7
Переназначение задач между узлами системы «щелчком» мыши
Информационное обеспечение
MasterSCADA реализована по современной технологии ―OPC в ядре системы‖, гибкий подход, заключающийся в стыковке с системами верхнего уровня путем организации связи с базами данных АСУП не путем SQL-запросов, а вызовом хранимых процедур. Технические преимущества: повышение быстродействия в сравнении с прямым использованием запросов, упрощение реализации записи в БД. Можно без программирования и сценариев динамизировать любое свойство любого
ActiveX-элемента.
В MasterSCADA имеются опции метрологической поверки и паспортизации технологического оборудования.
Сценарии
Сценарии в MasterSCADA - это настраиваемый перечень действий, выполняемых по событию, команде или расписанию.
Типы действий:
Сдокументами (открытие, закрытие, сохранение, печать, просмотр);
Спеременными (присвоение, выдача импульса);
Сданными и документами (сохранение, экспорт);
Выполнение программ.
Журналы
Неограниченное число пользовательских журналов Индивидуальные входные фильтры и настройки внешнего вида Печать, экспорт в HTML и базы данных
Механизм фильтрации по любым признакам
8
Рис. 2 Журналы
Архивы
Архивирование переменных Запись переменных ОРС-серверов с исходной меткой времени
Точность представления времени 1 мс Основные свойства архивов:
Хранение данных, сообщений, отчетов, документов Индивидуальное хранение архивов для каждого объекта Прямой доступ независимо от глубины хранения Табличное представление данных тренда Объем и длительность хранения
Индивидуальная настройка длительности хранения для объекта Ограничение объема архива в целом и по объектам Экспорт архивов:
Экспорт в формат mdb (Access)
Объединение архивов в единую таблицу при экспорте Запись данных во внешние архивы (базы данных)
Тренды
Тренды – графическое изображение протекания технологических процессов.
Общие свойства тренда:
9
Единые «бесшовные» тренды для архивных и текущих данных в Компактный формат без ограничения длительности хранения
Неограниченное число трендов и перьев в каждом тренде Гибкая настройка отображения, вида шкал, цветов и разметки Масштаб времени окна просмотра - от минуты до года Экспорт изображения в HTML
Рис. 3 Экспорт изображения в HTML
Отчеты
Формирование отчетов
Отчеты с использованием Microsoft Excel
Связь с источниками данных простым перетаскиванием в таблицу Специальный блок формирования сменного или суточного отчета Блоки специализированных отчетов для коммерческого учета Просмотр, печать, сохранение, экспорт в HTML
Формирование по событиям, расписанию или команде
10
Графический интерфейс
Построение систем контроля и управления в MasterSCADA выполняется визуально с использованием библиотеки из 150 функциональных блоков (ФБ).
Визуальные ФБ
Имеют динамическое изображение для мнемосхем и окно управления Аппараты - Емкости с мешалкой и без (контроль уровня, давления,
температуры)
Исполнительные механизмы - Двухпозиционные, трехходовые, регулирующие -задвижки, насосы, клапаны, воздуходувки, турбины, конвейеры, шнеки...
Обработка сигналов - Мнемонические и псевдореалистические Управление - Регуляторы и циклограмма Приборы - Щитовые индикаторы, стрелочные приборы и самописцы,
индикаторы, органы управления
Вычислительные ФБ
Обработка сигналов - Усреднение, дифференцирование, интегрирование фильтрация, ограничение скорости, выделение фронта, переключатели.
Вычисления - Арифметика, логика, функции, обработка строк, упаковка,распаковка, счетчики
Генераторы - Импульсы по времени, задатчик, пила, шум