Міністерство інфраструктури України

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВ’ЯЗКУ ім. О.С. ПОПОВА

Кафедра АУТП

Бабіч В.Ф.

МЕТОДИЧНI ВКАЗIВКИ

до лабораторних робiт з дисципліни

«Програмно–технологічні комплекси сучасних АСУТП»

на тему: «Розробка АРМ АСУТП пароводяного тракту барабанного парового котла з використанням SCADA–системи КРУГ–2000 »

2008

Зміст

ВСТУП 3

1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО SCADA КРУГ–2000 4

Лабораторна робота № 1 5

«Розробка екраннОЇ формИ ЗА ДОПОМОГОЮ РЕДАКТОРА ДИНАМІКИ» 5

1 Загальні відомості 5

2 Порядок виконання роботи 5

2.1 Створення нового проекту 5

2.2 Створення нової мнемосхеми 6

2.2.1 Створення статичного рисунку технологічного процесу 7

2.2.2 Створення динаміки руху рідини у трубопроводі 10

2.2.3 Створення мнемосхеми вимірювального приладу 11

2.2.4 Створення мнемосхеми аналогового регулятора 12

1.3 Контрольні ЗАпитання 13

Лабораторна робота № 2 14

ВСТУП

Широке впровадження сучасних комп’ютерно–інтегрованих технологій та автоматизованих систем управління технологічними процесами (АСУТП) потребує від фахівців за спеціальністю «Автоматизоване управління технологічними процесами» глибоких знань і практичних навичок розробки та налагодження програмного забезпечення цих систем.

Сучасні АСУТП мають децентралізовану ієрархічну структуру, що складається як мінімум з двох рівнів: верхнього, рівня диспетчерського управління, та нижнього, рівня локальних контролерів, що формують цифрову інформацію про поточний стан об’єкта управління і виводять керувальні впливи до виконавчих механізмів. Верхній і нижній рівні АСУТП з’єднані типовою комп’ютерною мережею у дротовому або бездротовому варіантах.

Оскільки АСУТП є програмно–технічним комплексом (ПТК), то на експлуатаційні показники її роботи впливають не лише правильний вибір технічних засобів, а й якість програмного забезпечення. Для підвищення надійності роботи технічних засобів автоматизації їх резервують з кратністю 2, 3 і навіть 4 (для особливо небезпечних об’єктів). Кратність резервування визначається за допомогою варіантних розрахунків надійності АСУТП. При розробці людино–машинного інтерфейсу необхідно враховувати ергономічні вимоги до форми та обмеження по об’єму інформації, яку може сприйняти в одиницю часу людина–оператор.

Розробка програмного забезпечення АСУТП є досить складною задачею, тому що її повинен виконувати спеціаліст, який глибоко знає технологію, властивості технологічного об’єкта управління у номінальних та аварійних режимах експлуатації, його статичні і динамічні характеристики, математичний опис у вигляді передаточних функцій або диференціальних рівнянь, теорію автоматичного управління, промислові технічні засоби автоматизації – аналогові та цифрові, мови програмування та багато іншого.

Програмування АСУТП з використанням сучасних мов програмування (наприклад, С++, Delphi) є дуже складним і вимагає багато часу на програмування та налагодження програм реального часу. Програмісти такого високого рівня звичайно слабо знають особливості технологічних об’єктів управління та їх автоматизації, тому потребують постійної допомоги спеціалістів з технології і автоматизації, які, в свою чергу, слабо розуміють труднощі програмістів. Серйозні проблеми також виникають під час супроводу розробленого унікального програмного продукту, а також при потребі його модифікації.

Поява на ринку програмних пакетів SCADA–систем реального часу дозволяє швидко розробляти складні, надійні та функціональні АСУТП звичайними спеціалістами з автоматизації технологічних процесів, без участі висококваліфікованих програмістів. Вартість, заміна спеціалістів, супровід і модифікація програмного забезпечення АСУТП при цьому стають не вирішальними факторами. Одним із широко розповсюджених програмних пакетів є SCADA Круг–2000.

1 Загальні відомості про scada круг–2000

Лабораторна робота № 1

«Розробка екраннОЇ формИ ЗА ДОПОМОГОЮ РЕДАКТОРА ДИНАМІКИ»

Метою роботи є набуття навичок розробки екранної форми для проекту АСУТП парового котла, що містить головне вікно із мнемосхемою, на якій зображені дільниця пароводяного тракту барабанного парового котла з доданою динамікою руху потоків в трубопроводах, виконавчі механізми, регулювальні органи, показуючі і регулювальні прилади.

1 Загальні відомості

Мнемосхема є елементом Графічної Бази Даних. В SCADA Круг-2000 використовуються три типи мнемосхем: Мнемосхема, Друкований документ, Шаблон приладу.

Мнемосхема – складений динамічний прилад, що має власне вікно., при зміні її типу (Друкований документ і Шаблон приладу) їй додаються додаткові властивості.

Друкований документ – мнемосхема, спроектована спеціально для створення друкованого документа. У системі реального часу друкований документ формується за допомогою розробленої програми на мові Кругол за визначеною умовою й направляється до архіву, після чого його можна роздрукувати.

Шаблон приладу – це мнемосхема, для якої міняється прив’язка в реальному часі (при виклику приладу).

Привۥязка – це набір вхідних або вихідних параметрів конкретного вимірювального приладу.

Вхідний або вихідний параметр – це сукупність посилань на змінну Бази Даних (БД) усередині приладу, що замінюються на адресу однієї змінної всередині приладу. Після виклику даного приладу адреси змінних змінюються і прилад налагоджується на вказані для нього змінні.

2 Порядок виконання роботи

2.1 Створення нового проекту

Вихідними даними для виконання циклу лабораторних робіт з програмування АСУТП є індивідуальне завдання технологічного процесу і математичної моделі, на основі яких розроблюються параметрична схема об’єкта автоматизації, функціональна схема автоматизації, вибираються технічні засоби автоматизації, промислові контролери і комп’ютери тощо.

Для створення нового («порожнього») графічного проекту викликаємо Генератор динаміки (див. с. ХХ) і вибираємо пункт Створити проект у меню Файл (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Підменю Створити проект

Проект містить наступні типи об’єктів (рисунок 1.2): мнемосхема; робочий стіл; перехід.

Створений новий графічний проект не містить жодного об’єкта з перерахованих типів, тому далі будемо розглядати порядок створення об’єкта графічного проекту на прикладі розробки комп’ютерного управління вказаного в меті роботи технологічного об’єкту.

Рисунок 1.2 – Вікно проекту

2.2 Створення нової мнемосхеми

Кількість створюваних у проекті мнемосхем може бути будь–якою.

Для створення нової мнемосхеми у вікні проекту натискуємо правою клавішею миші (ПКМ) на виділений рядок Мнемосхеми (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Підменю Мнемосхеми

У контекстному меню, що відкрилось, вибираємо рядок Нове. Створена мнемосхема (з ім’ям Мнемосхема 001) відразу ж відкриється (рисунок 2.4). Ім’я мнемосхеми можна змінити у Вікні властивостей.

Рисунок 1.4 – Вікно проекту із Мнемосхемою 001

2.2.1 Створення статичного рисунку технологічного процесу

Для створення статичного (нерухомого) рисунку технологічного об’єкта існує дві можливості: використання бібліотеки готових зображень SCADA–систем Круг–2000 і типового графічного редактора. Також доцільно вивчити та використовувати раціональний досвід побудови людино-машинного інтерфейсу та окремі елементи зображень технологічних установок та приладів з демонстраційних проектів, що містяться у папці Демо.

Покажемо, як правильно користуватися бібліотекою готових зображень.

Відкриваємо вкладку Бібліотека у Вікні проекту (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 – Вкладка Бібліотека

Подвійним натисканням лівої клавіші миші (ЛКМ) на пункті Реактори відкриваємо вікно, у якому містяться зображення реакторів. (Див. примітку в цьому вікні проекту (рисунок 1.6)).

Рисунок 1.6 – Вікно бібліотеки Реактори

Виділяємо зображення баку, натискаємо ПКМ, і вибираємо пункт Копіювати (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 – Вибір баку з вкладки Реактори

Далі відкриваємо вікно Мнемосхеми 001, і вставляємо до неї бак. Вибираємо з вкладки Бібліотека рядок Резервуари й колони з виміром рівня (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 – Вкладка бібліотеки Резервуари й колони з виміром рівня

Копіюємо обраний елемент із розділу 3.3.3 (зображений на рисунку 1.8) і вставляємо його до Мнемосхеми 001. Виділяємо його й натискаємо на панелі інструментів кнопку , після чого відкривається вікно Редактора шарів (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 – Вікно Редактор шарів

Вибираємо пункт Рівень води і натискаємо кнопку панелі інструментів .

Далі задаємо атрибути кольорів рисунку баку та рідини в ньому згідно з вимогами стандартів та особистими уподобаннями:

У вкладці Головне задаємо Колір заливання – темно–синій, у вкладці Прив’язка вибираємо параметри, що показані на рисунку 1.10:

Рисунок 1.10 – Вікно вкладки Прив’язка

Далі в Мнемосхемі 001 зображуємо трубопровід, для цього знаходимо на панелі інструментів кнопку і натискуємо на неї. Потім рисуємо на мнемосхемі відрізок трубопроводу потрібної довжини і форми.

Далі, натискуємо ПКМ на зображенні трубопроводу і вибираємо підменю Властивості (рисунок 1.11).

Рисунок 1.11 – Підменю Властивості

Відкриється вікно, показане на рисунку 1.12:

Рисунок 1.12 – Вікно властивостей

Встановлюємо товщину трубопроводу – 8, колір труби – чорний, колір заливання – блакитний (рисунок 1.13):

Рисунок 1.13 – Встановлення параметрів труби у Вікні властивостей