Введение - Автоматизированная информационная система ГУ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Семипалатинский Государственный университет
имени Шакарима
Кафедра Автоматизация и управление
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К выполнению лабораторных работ по дисциплине
«Автоматизация типовых технологических процессов»
для студентов специальности 360140
«Автоматизация и информатизация в системах управления»
Семипалатинск
2005
Содержание
Введение ................................................................................................................................... 3
1. Редактор базы каналов .................................................................................................. 4
2. Редактор представления данных ................................................................................. 5
3. Редактор шаблонов ........................................................................................................ 5
4. Порядок выполнения учебного проекта .................................................................... 5
2
Введение
Trace Mode представляет собой SCADA-систему, которая
предназначена для работы в качестве системы сбора, регистрации и
представления данных ИУС.
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)-система – это
совокупность
аппаратно-программных
средств,
обеспечивающих
возможность мониторинга, анализа и управления параметрами
технологического процесса человеком. Она является составной частью
автоматизированной системы.
Информационно-управляющая система осуществляет сбор и
регистрацию информации в двоичном виде, непосредственно полученных
от устройств связи с объектом данных в единицах кода. Для визуального
представления данных в ходе технологического процесса, при проведении
пуско-наладочных работ, а также при последующей обработке данных
необходимо приведение ее в формат представления в физических
величинах и вывода в общепринятых правилах организации массивов
данных.
В целом Trace Mode – это программный комплекс, предназначенный
для разработки, настройки и запуска в реальном времени систем
управления технологическими процессами.
Все программы, входящие в Trace Mode, делятся на две группы:
A) инструментальная система;
B) исполнительные модули (runtime).
Инструментальная система включает в себя три редактора:
 Редактор базы каналов;
 Редактор представления данных;
 Редактор шаблонов.
В них разрабатываются: база данных реального времени, программы
обработки данных и управления, графические экраны для визуализации
состояния технологического процесса и управления им, а так же шаблоны
для генерации отчетов о работе производства.
Исполнительные модули (runtime) – это программы, под управлением
которых запускается АСУ, созданная в инструментальной системе. Эти
программы (мониторы) предназначены как для организации работы
верхнего и административного уровней АСУ, так и для работы в
контроллерах нижнего уровня систем управления, естественно, при
условии наличия в них операционной системы MS DOS.
Запуск редакторов инструментальной системы ТРЕЙС МОУД
осуществляется нажатием левой кнопкой мыши на следующих иконках:
– запуск редактора базы каналов;
– запуск редактора представления данных;
– запуск редактора шаблонов.
3
Редактор базы каналов предназначен для разработки структуры
проекта и математической основы обработки данных и управления
(распределенная база данных реального времени).
Редактор представления данных служит для разработки графической
составляющей проекта, созданного в редакторе базы каналов.
Редактор шаблонов предназначен для разработки шаблонов
документов.
Для демонстрационных целей в комплект поставки Trace Mode
включен обучающий проект, который называется БЫСТРЫЙ_СТАРТ2.
Этот проект необходимо использовать для выполнения лабораторных
работ. В обучающем проекте создан один узел, в базе каналов которого
присутствуют два входных, два выходных канала и два генератора. Для
изучения работы в редакторе представления данных необходимо будет
загрузить этот проект.
1. Редактор базы каналов
В Редакторе базы каналов создается математическая основа системы
управления: описываются конфигурации всех рабочих станций,
контроллеров и УСО (устройства связи с объектом), а также
настраиваются информационные потоки между ними.
Здесь же описываются входные и выходные сигналы и их связь с
устройствами сбора данных и управления. В этом редакторе задаются
периоды опроса или формирования сигналов, настраиваются законы
первичной обработки и управления, технологические границы, программы
обработки данных и управления. Здесь настраивается архивирование
технологических параметров, сетевой обмен, а также решаются некоторые
другие задачи.
Результатом работы в этом редакторе является математическая и
информационная структуры проекта АСУТП. Эти структуры включают в
себя набор баз каналов и файлов конфигурации для всех контроллеров и
операторских станций (узлов) проекта, а также файл конфигурации всего
проекта.
Файл конфигурации проекта имеет расширение .cmt и сохраняется в
рабочей директории системы разработки. Для хранения всех остальных
файлов проекта в рабочей директории создается каталог, имя которого
совпадает с именем файла конфигурации. При этом базы каналов
сохраняются в файлы с расширениями .dbb.
Подробное описание меню Редактора базы каналов приводится в
следующих гиперссылках:
Главное меню;
Панель инструментов;
Окна редактора.
4
2. Редактор представления данных
В этом редакторе разрабатывается графическая часть проекта системы
управления. При этом создается статичный рисунок технологического
объекта, а затем поверх него размещаются динамические формы
отображения и управления. Среди этих форм присутствуют такие, как поля
вывода численных значений, графики, гистограммы, кнопки, области
ввода значений и перехода к другим графическим фрагментам и т. д.
Кроме стандартных форм отображения (ФО), ТРЕЙС МОУД
позволяет вставлять в проекты графические формы представления данных
или управления, разработанные пользователями. Для этого можно
использовать стандартный механизм Active X.
Все формы отображения информации, управления и анимационные
эффекты связываются с информационной структурой, разработанной в
редакторе базы каналов.
Графические базы узлов проекта, созданные в редакторе
представления данных, сохраняются в файлах с расширением .dbg. Их
сохранение осуществляется в соответствующие директории проектов.
Редактор представления данных имеет следующие основные
инструменты для создания и редактирования графических интерфейсов:
Рабочая область;
Навигатор проекта;
Диалог настройки атрибутов графических элементов;
Главное меню;
Панель инструментов;
Общие настройки;
Управление видом главного окна.
3. Редактор шаблонов
Для разработки шаблонов – отчетов о ходе технологического процесса
в инструментальную систему включен специальный редактор – Редактор
шаблонов.
Подробное описание меню Редактора шаблонов приводится в
следующих гиперссылках:
Описание интерфейса редактора ;
Создание и редактирование шаблонов ;
Элементы документов ;
Использование выражений .
4. Порядок выполнения учебного проекта
Данный раздел позволяет без подробного изучения всей документации
начать работать в инструментальной системе. Он включает в себя 7
основных этапов, в которых приводятся описание основных действий по
созданию и редактированию проектов автоматизации.
Этап 1: Создание проекта, создание узла, автопостроение базы
каналов контроллера, редактирование каналов;
Этап 2: Тиражирование узлов проекта, автопостроение базы каналов
операторской станции для обмена с другими узлами проекта и внешними
контроллерами;
Этап 3: Разработка и отладка программ управления на Техно FBD и
Техно IL;
Этап 4: Разработка графической базы для операторской станции;
Этап 5: Организация архивирования;
Этап 6: Организация документирования;
Этап 7: Организация управления техпроцессом через Интернет.
В рамках первых трех этапов необходимо создать проект под
названием БЫСТРЫЙ_СТАРТ и в нем разработь систему, которая
отслеживает изменение давления и уровня жидкости в емкости.
В основе этапов 4–6 лежит проект БЫСТРЫЙ_СТАРТ2, который
включен в комплект поставки инструментальной системы. Поэтому для
выполнения этих этапов необходимо использовать выше указанный
проект.
Этап1
Этот этап посвящен знакомству с редактором базы каналов. В нем
будут рассмотрены следующие темы:
создание проекта;
создание узла проекта;
автопостроение базы каналов для контроллера;
редактирование базы каналов.
Чтобы сразу перейти к нужной теме, выберите соответствующую
ссылку.
Этап2
Этот этап продолжает знакомство с работой в редакторе базы каналов.
В нем необходимо рассмотреть следующие темы:
тиражирование узлов проекта;
автопостроение базы каналов операторской станции для обмена данными с другими
узлами проекта;
создание и настройка каналов;
автопостроение базы каналов операторской станции для обмена данными с
внешними контроллерами.
Этап3
На этом этапе разбираются особенности разработки управляющих
программ в ТРЕЙС МОУД. Здесь будут рассмотрены встроенные в
систему языки программирования и разобраны примеры разработки и
отладки программ.
Этот урок включает в себя следующие темы:
создание и разработка FBD-программы;
6
подключение FBD-программы к каналам и отладка;
разработка и подключение к системе IL-программы.
Этап4
Для выполнения 4–6 этапов, необходимо скопировать проект
БЫСТРЫЙ_СТАРТ2 из комплекта поставки инструментальной системы в
свою рабочую папку и сохранять все изменения в скопированном проекте.
Этот этап посвящен знакомству с редактором представления данных.
Здесь будут рассмотрены основные приемы разработки графического
интерфейса операторских станций.
Этот этап включает в себя следующие темы:
создание графической базы узла;
разработка графического интерфейса;
эмуляция работы графической базы
Этап5
На этом этапе будет рассмотрена организация архивирования в
проекте ТРЕЙС МОУД. Для этого предусмотрены три типа собственных
архивов ТРЕЙС МОУД, а также возможность связи по протоколу ODBC.
Этот этап посвящен организации архивирования данных в ТРЕЙС
МОУД для этого предусмотрены три типа архивов, а также поддержка
связи с базами данных через ODBC. В рамках данного этапа необходимо
будет создать, в скопированном в папку проекте БЫСТРЫЙ_СТАРТ2,
локальный архив СПАД и отчет тревог.
Этот этап включает в себя следующие темы:
Настройка каналов для архивирования;
Настройка параметров архивов;
Просмотр архивных данных.
Этап6
На этом этапе необходимо будет рассмотреть разработку шаблона и
создание сценария.
Этап7
На этом этапе необходимо будет рассмотреть конфигурирование
сервера HTTP, создание сайта проекта на сервере и изучить возможности
управления техпроцессом через Интернет.
Для изучения возможностей управления техпроцессом через
Интернет, необходимо:
1) Запустить Web-браузер и задать для соединения адрес созданного
ранее сайта: http://localhost/. При этом в обозревателе отобразится
графическая база узла.
Замечание: Для реализации данного режима в настройках Web–браузера
необходимо разрешить использование компилятора Java.
2) Для подключения к проекту необходимо будет нажать левой
кнопкой мыши на кнопке с изображением компьютера в верхней части
7
Web-страницы. В появившемся диалоговом окне ввода имени
пользователя и пароля нужно нажать кнопку OK, оставив поля диалога
пустыми. После этого управление техпроцессом из Web-браузера
становится доступным.
Для окончания сеанса надо еще раз нажать кнопку с изображением
компьютера и закрыть окно Web-браузера.
8