 |
Выбор средства реализации программ
|
|
|
|
PL7 pro
Программное обеспечение контроллеров TSX Premium выполняется с помощью среды разработки приложений PL7 pro, которая позволяет решать все необходимые задачи по конфигурированию контроллера, технологическому программированию, отладке программ и документированию.
Программирование может выполнятся на четырех языках стандарта МЭК 1131-3:
1. Графический язык, язык ступенчатой логики Ladder(LD) («Релейно-контактные схемы») для расшифровки диаграмм Ladder, которые являются особенно подходящими для комбинаторной обработки. Он содержит основные графические элементы контакты, катушки и блоки. Числовые вычисления могут записываться в операционные блоки.
2. Логический язык (Boolean), Язык Список инструкций (Instruction List (IL)), который являются «машинным» языком для записи логических и числовых операций обработки.
3. Язык Структурированный текст (Structured Text (ST)), который является одним из языков «обработки данных», позволяющим структурировать запись логических и числовых вычислений.
4. Язык Графсет (Grafcet), который используется для представления операций пользовательских систем управления в графическом и структурированном виде.
Все языки PL7 используют один и тот же набор команд. В целях
упрощения они разделены на два набора: основные (базовые) команды и дополнительные.
В PL7 pro включены также таблицы анимации, библиотека специальных функций (работа со строками, преобразование данных и др.), инструменты отладки, в том числе для изменения программ в режиме «реального времени».
Для написания программы был выбран язык Структурированный Текст.
Программы на языке Структурированного Текста составляются из выражений. Каждое выражение языка состоит из следующих элементов:
|
|
|
− метки;
− комментарии;
− инструкции.
Каждый из этих элементов может отсутствовать, таким образом, возможно пустое выражение, выражение состоящее только из комментариев, либо состоящее из единственной метки. Каждое выражение начинается с восклицательного знака (он может порождаться автоматически).
Пример:
! %L2; (*предложение с меткой, комментариями*)
SET %M0; %MW4:=%MW2+%MW9;
(* и различными инструкциями *)
%MF12:=SQRT(%MF14);
Комментарии обрамляются символами (* комментарий *), они могут быть расположены в любом месте выражения. Нет ограничений на количество комментариев в выражении. Роль комментария состоит в упрощении понимания выражения, в котором он употребляется. Комментарий не является обязательным.
− в комментарии может быть использован любой символ,
− в любом комментарии не должно быть более 256 символов,
− не допускается вложение комментариев,
− комментарий может занимать несколько строк.
Комментарий запоминается ПЛК и может быть доступен пользователю в любой момент. Использование комментариев связанно с затратами памяти программ.
Метка используется для отсылки к выражению в программной единице (в головной программе в подпрограмме и т.д.), но не является обязательной.
Метка имеет следующий синтаксис: %Li, где i - целое число от 0 до 999; она располагается в начале выражения. В пределах программной единицы (подпрограмма, головная программа, программный модуль) конкретная метка может быть употреблена для единственного выражения. С другой стороны, отсылка к выражению может быть сделана с любого места программы с помощью инструкции безусловного перехода. Метки могут располагаться в любом порядке; порядок исполнения выражения определяется системой в процессе сканирования.
Программа составляется из инструкций. Выражение на языке Структурированный Текст может содержать несколько инструкций. Каждая инструкция должна заканчиваться символом ';'.
|
|
|
Имеется четыре управляющие структуры:
− условное действие IF,
− условные итеративные действия WHILE и REPEAT,
− повторяющееся действие FOR.
Каждая управляющая структура обрамляется ключевыми словами, она начинается и заканчивается в данном выражении. Допускается вложение управляющих структур независимо от их типа. Управляющие структуры могут предшествовать или следовать за любой инструкцией.
Условное действие IF…END_IF;
Простейшая форма (инструкция выполняет действие, если условие истинно).
IF условие 1 THEN
действие 1;
ELSIF условие 2 THEN
действие 2;
ELSE
действие 3;
END_IF;
Условное действие WHILE…END_WHILE;
Инструкция выполняет повторно действие пока условие истинно.
WHILE условие DO
действие;
END_WHILE;
Условное действие REPEAT…END_REPEAT;
Инструкция выполняет повторно действие до момента, когда условие станет истинно.
REPEAT
действие;
UNTIL условие END_ REPEAT;
Повторяющееся действие FOR…END_FOR;
Инструкция выполняет обработку операции определенное количество раз, увеличивая индекс на 1 в каждом цикле.
FOR индекс:= начальное значение TO конечное значение DO
действие;
END_FOR;
Программы на языке Структурированного Текста выполняются последовательно, инструкция за инструкцией, относительно управляющих структур[15].
SCADA система RSView32
Программа RSView32 используется как человеко-машинный интерфейс. В RSView32 можно создавать графические объекты и текст. Программа позволяет использовать простые объекты, как эллипсы и прямоугольники, или же более сложные, например, тренды или сводки по сигналам тревоги. Библиотеки RSView32 содержат множество повсеместно широко используемых графических объектов, которые можно перетаскивать на графические дисплеи (рис.4.16). Программа также позволяет использовать объекты, созданные с помощью других графических редакторов, таких как AutoCAD, CorelDraw и т.д.
Рис. 3.16 Окно программы RSView32
В программе можно анимировать графические объекты, что позволит отражать изменения в технологическом процессе. Анимация осуществляется с помощью управления видимостью, цветом, заполнением, положением, размером и вращением.
RSView32 позволяет использовать сигналы тревоги, которые предварительно необходимо сконфигурировать для цифровых и аналоговых тегов, что в дальнейшем позволяет использовать сводки по сигналам тревоги для просмотра информации о тревожных ситуациях.
|
|
|
Программа так же позволяет использовать тренды. Тренды являются визуальным представлением значений тегов (в реальном времени или исторических), которое дает операторам возможность непосредственно отслеживать работу установки. С помощью RSView32 можно стоить графики вплоть до 16 тегов на один тренд, строить графики на основе значений, а не тегов.
В программе реализована функция обнаружения событий. В данном случае события – это выражения RSView32, которые инициируют какие либо действия. Эти выражения представляют собой уравнения, содержащие значение тегов математические операции, условную логику и другие встроенные функции.
RSView32 - первый пакет человеко-машинного интерфейса который позволяет внедрять технологию ActiveX в графические дисплеи. ActiveX - устойчивая, комплексная, высокопроизводительная технология, широко использующаяся в отечественных бизнес-приложениях. Технология ActiveX упрощает создание интеграцию и повторное использование компонентов программного обеспечения.
Вместе с управляющими элементами ActiveX, RS View 32 обеспечивает максимальную гибкость при контроле и эксплуатации системы управления. В RSView32 организован простой интерфейс для Microsoft Windows, со всеми его характеристиками и функциональными возможностями, которые необходимы для эффективного контроля и управления оборудованием и процессами автоматизации[14].
OFC Factory server
Программное обеспечение OFC Factory server (OFS) на основе стандарта OPC (OLE для управления процессами) обеспечивает доступ клиентских прикладных программ (диспетчерские программы, базы данных и электронные таблицы) к внутренним переменным (словам, битам) и входам/выходам ПЛК Modicom Premium.
Программное обеспечение OFS является сервером данных для нескольких ПЛК, поддерживает ряд протоколов связи и предоставляет клиентским приложениям набор сервисов для доступа к переменным системы управления[15].
|
|
|
В частности данное программное обеспечение предназначено для двух типов пользователей:
· Конечных пользователей, которые разрабатывают приложения на ПК и которым требуется доступ к данным ПЛК. Таким образом они могут создавать, например, клиентские приложения (экраны диспетчерского управления, таблицы Excel и т.д.) с доступом к нескольким ПЛК, подключенным к ПК на котором установлены эти приложения.
· Поставщиков систем управления или промышленных средств обработки данных (диспетчеризация, человеко-машинные интерфейсы и т.д.), которым необходимо разрабатывать в составе своих стандартных продуктов клиентские приложения OPC, обеспечивающие доступ к хранимым в ПЛК данным при помощи сервера OPC.
В состав OFS входят следующие компоненты:
· Средство конфигурирования сервера OFS;
· Прикладная программа – сервер OPC, которая принимает запросы от клиента OPC и направляет их на ПЛК;
· Низкоуровневые драйверы для связи с ПЛК TSX Modicom Premium;
· Клиент OPC, обеспечивающий контроль связи “клиент-сервер” между различными присоединенными компонентами;
· Эмулятор, обеспечивающий проверку работы одного или нескольких ПЛК;
· Электронная документация по настройке.
Разработка алгоритмов
Разработка алгоритмов должна основываться на управлении аппаратами, как по отдельности, так и процесса дефекосатурации в целом, так как данный процесс является не прерывным. Также необходимо учитывать специфику SCADA системы, которая должна будет управлять процессом дефекосатурации, формируя управляющие воздействия и производить сбор необходимой информации для отображения на дисплее оператора. Алгоритм основной программы должен строится на трех основных этапах. Первый этап – это сбор необходимой информации с датчиков и занесение её в ячейки памяти, для последующей обработки. Второй этап – непосредственно обработка данных полученных с датчиков и формирование управляющих воздействий. Третий этап – должен представлять собой подачу управляющих воздействий на регулирующие органы, для изменения параметров согласно технологическому регламенту процесса. Вследствие вышеизложенного, алгоритм основной программы будет иметь вид представленный на рис. 3.17.
Рис. 3.17. Алгоритм основной части программы
Так как программа в контроллере должна будет выполняться циклично в алгоритме необходимо организовать цикл, повторяющий основные этапы программы, что и показано на предыдущей блок-схеме.
Программа должна быть правильно организована и быть удобочитаемой для других программистов – это позволяют сделать подпрограммы. Описание несколько основных алгоритмов подпрограмм приведены ниже. Алгоритм подпрограммы Sr1 – позволяет организовать сбор значений переменных, характеризующих передаваемые в контроллер параметры технологического процесса (рис. 3.18). Алгоритм представляет собой последовательное соединение блоков решения, в которых организованы операции присваивания значений, поступающих с датчиков на модули входа, в определенные ячейки памяти. Алгоритм подпрограммы Sr3 (рис. 3.19) представляет собой разветвленную структуру содержащую цикл с дополнительными подпрограммами, который реализует вычисление значений управляющих воздействий. На рис.3.20 и рис.3.21 приведены алгоритмы подпрограмм Sr4 и Sr16 соответственно, позволяющие осуществлять подачу значений управляющих воздействий на выходы.
|
|
|
Рис. 3.18 Алгоритм подпрограммы Sr1
Рис.3.19. Алгоритм программы Sr3
Рис. 3.20. Алгоритм подпрограммы Sr4
Рис.3.21. Алгоритм подпрограммы Sr16
|
|
|
