Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра автоматизации производственных процессов

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: «Выбор технических средств и разработка программы для системы сбора данных и управления »

Пояснительная записка

(АПП.220700.005.АТП)

Руководитель:

_________________ Гофман П.М.

^{(подпись)}

_____________________________

^{(оценка, дата)}

Выполнил: студент гр. 2207

_______________ Миронов Е.Л.

^{(подпись)}

_____________________________

^(дата)

^{Красноярск 2014}

Содержание

2. Выбор аппаратных средств 8

2.1 Функциональные возможности и технические характеристики аппаратных средств 8

3.1 Настройка устройств 12

3.3 Настройка сети 17

3.4 Описание рабочей программы в среде Genie 18

3.5 GenieDAQ 22

3.5.1 Краткая характеристика среды GenieDAQ 22

3.5.2 Настройка сети в GenieDAQ 23

3.5.3 Описание рабочей программы в среде GenieDAQ 26

3.6 Описание программы – модели 27

3.7 Пояснение к экранным формам интерфейса оператора рабочей программы 38

3.8 Пояснение к экранным формам интерфейса оператора программы-модели 38

3.9 Краткое описание функциональных блоков стратегии, элементов отображения и управления 41

Заключение 42

Список использованных источников 43

Введение

Современные SCADA (Supervisory Control And Acquisition System) – системы, служат для сбора и оперативного диспетчерского управления:

1) сбор данных о технологическом процессе;

2) управление ответственными лицами на основе собранных данных и критериев.

SCADA – система собирает информацию о технологическом процессе, обеспечивает интерфейс с оператором, сохраняет историю процесса, а так же автоматическое управление процессом.

GENIE – пакет для создания SCADA систем. Применяется в проектах АСУТП технологического участка и уровня средней сложности. Пакет GENIE состоит из двух программных модулей:

1) построитель стратегий;

2) исполнительная среда – для исполнения стратегий.

Имеется система для ввода / вывода, а так же набор библиотек. GENIE имеет модульно – ориентированную открытую архитектуру. Результат разработки сохраняется с расширением *.gni, который представляет собой двоичный файл, содержащий всю информацию последнего сеанса редактирования.

Стратегия – совокупность одной из нескольких задач вместе с одной или большим количеством экранных формул, а так же вместе с одним сценарием. Простейшая стратегия содержит 1 задачу, 1 экранную форму и может иметь сценарий.

Задача – набор функциональных блоков отображённых в окне в виде пиктограмм. Экранная форма представляет собой набор элементов управления. Соединения между элементами в окне задач являются видимыми и называются проводником. А соединения между элементами формы отображения и элементами формы задач называются связями.

GENIE имеет 4 редактора:

1) редактор задач;

2) редактор форм отображения < 8;

3) редактор отчетов;

4) редактор сценария.

Редактор отчётов обеспечивает выполнение 5 основных функций:

1) сбор данных;

2) конфигурирование формата;

3) составление расписания и автоматическая печать отчёта;

4) генерация отчёта событий;

5) генерация отчёта тревог.

Функция сбора данных и заданное пользователем время даст возможность создавать базы данных, которые могут быть созданы для каждого объекта обрабатываемых данных. Если требуется набирать данные чаще, то для этого есть блок архивации данных в редакторе задач.

Редактор сценария – это программное средство совместимое с языком VISUAL BASIC.

Центр обработки данных DLL предназначен для обработки и хранения данных, связанных с работой стратегии. GENIE поддерживает 3 способа взаимодействия с WINDOWS:

1) интерфейс прикладного программирования CАPI;

2) механизм динамического обмена данных DDE;

3) механизм связывания и внедрения объекта OLE AUTOMATION.

4) GENIE поддерживает аппаратуры ввода / вывода, средства автоматизации, включая модули сбора данных и управления, IBM PC совместимые контролеры, а так же устройства удалённого сбора данных и управления серии ADAM.

1. Структурная схема системы управления

Структурная схема системы управления представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема системы управления

Структурная схема системы управления на базе устройств серии Adam 6000 представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структурная схема системы управления на базе устройств серии Adam6000

2. Выбор аппаратных средств

2.1 Функциональные возможности и технические характеристики аппаратных средств

Платы дискретного, а также аналогового ввода/вывода, устанавливаемые в IBM PC совместимые компьютеры предназначены для распределенных систем сбора данных и управления и представляют собой компактные платы, устанавливаемые в слоты расширения внутри IPM PC совместимых компьютеров. Выбранное оборудование и его характеристики представлены в таблице 1.

	24 канала цифрового ввода вывода драйвер DLL для Windows 95/98/NT
	2 канала аналогового вывода выходные сигналы 0 ~ 5В, 0 ~ 10В, ±5В, ±10В, 0~20мА, 4~20мА АЦП 12 бит Скорость вывода данных 17кГц драйвер DLL для Windows 95/98/NT
	16 однополярных и 8 дифференциальных входов. АЦП 12 бит 16 цифровых входов и 16 цифровых выходов 1 аналоговый 12 разрядный выход Скорость приема данных – 40кГц, вывода – 30кГц. драйвер DLL для Windows 95/98/NT

Таблица 1 – Характеристика выбранных плат

Выбор коммутационных плат:

	24 (PCLD 782B) или 16 (PCLD 782) цифровых входов. Гальваническая развязка > 1500B. Светодиодные индикаторы состояния реле Данная плата подключается к плате цифрового ввода/вывода и обеспечивает гальваническую изоляцию сигналов ввода, а также контроль состояния выключателей или концевых переключателей.
	Данная плата (PCLD 8115) обеспечивает подключение цифровых и аналоговых датчиков к платам серии PC-LabCards и обеспечивает преобразование тока в диапазоне 4…20мА в напряжение 1…5В при следующих установленных элементах: Ra = 0 Ом Rb = 250 Ом Cn – не установлен
	16 реле с замыкающими контактами Время замыкания не более 6мС Время размыкания не более 3мС Данная плата подключается к плате цифрового ввода/вывода и обеспечивает коммутацию сигналов высокой мощности. На переменном токе до 250В и 5А, на постоянном до 30В и 5А.

Таблица 2 – Характеристика выбранных коммутационных плат

3. Программа Genie

3.1 Настройка устройств

Данная диалоговая панель позволяет добавить, настроить и удалить экземпляр устройства ввода-вывода. После установки и или удаления устройств, текущий перечень установленного оборудования будет выведен в списке Установленные устройства диалоговой панели.

В соответствии с заданием устанавливаем устройства ввода-вывода PCL платы:

устройство PCL-724 для дискретных сигналов ввода вывода;

устройство PCL-728 для аналоговых выходных сигналов;

устройство PCL-818L для аналоговых входных сигналов.

Рисунок 3 – Выбранные устройства

Для настройки параметров ранее установленного устройства выбираем в списке Установленные устройства диалоговой панели. Установка и настройка устройств ввода-вывода название ранее установленного устройства и нажимаем кнопку Настройка... На экран монитора будет выведена диалоговая панель, предназначенная для настройки параметров выбранного устройства.

Рисунок 4 – Настройка платы PCL724

Для в данной панели настройки производим выбор количества необходимых нам каналов дискретного вывода и дискретного ввода, Данная плата поддерживает 24 канала, которые могут быть как каналами вода так и вывода дискретных сигналов. В данном проекте выберем 8 каналов дискретного ввода и 16 каналов дискретного вывода.

Рисунок 5 – Настройка платы PCL728

При настройке параметров 2-ух канального модуля аналогового вывода PCL-728, в соответствие с заданием настраиваем первый канал для сигнала 0-20мА, а второй канал для сигнала 0-10В.

3.2 Настройка параметров исполнительной среды

Данная команда предназначена для настройки параметров исполнительной среды, под управлением которой будет исполняться создаваемая стратегия.

Рисунок 6 – Настройка параметров исполнительной среды

Параметр Допустимое количество ошибок перед остановом позволяет установить количество ошибок, при достижении которого произойдет завершение исполнения стратегии.

Ошибкой исполнения называется ошибка, возникающая из-за неправильной настройки стратегии либо из-за проблем, связанных с функционированием аппаратных средств. Параметр Допустимое количество ошибок перед остановом может принимать значение от 0 до 32767.

Сохранять информацию об ошибках в файле "RUNERR.LOG" – если активизирован этот параметр, то сообщения об ошибках будут сохраняться в файле RUNERR.LOG в каталоге GENIE.

Звуковой сигнал при возникновении ошибки во время исполнения – если активизирован этот параметр, ошибка будет приводить к возникновению короткого звукового сигнала.

Вести журнал событий – если активизирован (установлен) данный параметр, то все события, возникающие в GENIE, будут сохраняться в файле архива событий GENIE.ELF (последние 100 событий), а также в файле GENIE.ELH (остальные события). Информация, помещаемая в архив событий (журнал событий), может быть выведена в отдельном окне в процессе исполнения стратегии с помощью команды Журнал событий меню Вид. В данном архиве регистрируются следующие события:

1. Дата и время запуска и завершения стратегии.

2. Если установлен параметр Проверять пароль, идентификатор пользователя, дата и время входа/выхода пользователя в систему.

3. Информация о возникновении и подтверждении пользователем аварийных событий, установленных с помощью Блока архива тревог.

Запуск стратегии с блокировкой пунктов меню – если активизирован данный параметр, то запуск стратегии на исполнение будет произведен с блокировкой меню и других органов управления GENIE, с помощью которых можно вмешаться в процесс функционирования стратегии. Если при этом активизирован параметр Проверять пароль, то щелчок левой клавишей мыши во внутренней области главного окна GENIE приведет к выводу на экран монитора диалоговой панели, в которую потребуется ввести имя пользователя и соответствующий пароль. Если параметр Проверять пароль не активизирован, то деблокировка органов управления и меню GENIE производится путем нажатия клавиши Esc.