Методичка ПСА genie
.pdf
используется интерфейс DDE, а также переменные-«посредники» (как в примере п. 3.3).
В окне DISP2 (рис. 5.3) Редактора форм представлены три Цифровых задатчика, с помощью которых определяются параметры имитируемого объекта управления. Слева от задатчиков имеется три элемента отображения Текстовая строка (см. п. 2.3.3.5), в которых поясняется назначение каждого цифрового задатчика (в окне DISP1 около задатчика начального времени инерционности также имеется соответствующая надпись).
Рис. 5.3. Окно DISP2 Редактора форм отображения для задания параметров объекта
Следует отметить, что величина времени инерционности механизма ножниц составляет десятые и сотые доли секунды, поэтому соответствующие задатчики должны иметь шаг изменения выходного значения 0,01, но при этом элемент отображения Цифровой задатчик не может иметь дискретность меньше 0,1. Поэтому эти задатчики настроены на целочисленный диапазон с шагом 1. Для придания задаваемым значениям дробного вида слева к задатчикам вплотную приставлены элементы отображения Текстовая строка с надписью «0.» или «0.0». В задачах TASK1 и TASK2 значения, поступающие от таких задатчиков, умножаются на необходимые коэффициенты.
Так как в рассматриваемой АСУТП фигурируют достаточно малые для человеческого восприятия временные интервалы (доли секунды), то для наглядности работы стратегии, реализующей данную систему, целесообразно «замедлить» происходящие в ней процессы в 10 раз. Это достигается изменением некоторых коэффициентов в блоках сравнения и вычисления. Для повышения точности измеряемых временных интервалов все блоки таймера стратегии настроены на режим Tick (0.1 Sec) переключателя Resolution.
Внешний вид окна TASK2 Редактора задач показан на рис 5.4.
101
Рис. 5.4. Задача TASK2, имитирующая объект управления
Имитация импульсов от датчика оборотов барабана осуществляется с помощью генератора импульсов (см. п.3.3), образованного совокупностью функциональных блоков TAG4:NCTL1, RMP1, PRG5 и SOC2. Импульсы передаются в задачу TASK1 с помощью интерфейса DDE.
Свойство инерционности механизма имитируется с помощью отсчетов заданных временных интервалов (см. п. 3.1.1). Отсчет времени инерционности на сведение ТИ и времени на разведение ножниц организуется с помощью блоков ET2, ET3, PRG6-PRG10, TAG5:NCTL2 и TAG6:NCTL4.
Совокупность функциональных блоков PRG14-PRG16, SOC5 и CNT1, расположенных в левом нижнем углу окна TASK2, обеспечивают анимацию работы ножниц за счет выдачи на выход блока PRG15 определенных последовательностей целых чисел. С выходом данного блока в окне DISP1 связан элемент анимации, в области которого выводятся определенные рисунки (кадры) в зависимости от величины на выходе блока PRG15.
Внешний вид окна DISP1 показан на рис. 5.5. Это окно представляет собой пульт оператора ножниц.
Элемент управления Кнопка «Пуск» служит для подачи оператором команды на осуществление реза (кнопка настроена на импульсный режим). С помощью элемента управления Цифровой задатчик оператором указывается значение начального времени инерционности включения ножниц. Эта уставка необходима для осуществления первого холостого реза, при котором системой определяется действительное значение времени инерционности механизма резания, используемое при последующем резе.
На элемент отображения Цифровой индикатор осуществляется вывод значения времени инерционности после каждого реза. В окне также имеются четыре элемента отображения График X(t), на которых отображаются временные диаграммы сигналов, характеризующие работу системы (рис. 5.2).
В окне DISP1 Редактора форм отображения присутствует элемент отображения Растровое изображение с динамизацией по условию (см.
102
п. 2.3.3.14), с помощью которого осуществляется анимация процессов вращения и сведения летучих ножниц. Это достигается выводом в область данного элемента последовательности различных точечных рисунков (файлов типа *.BMP) в зависимости от значения выходной величины функционального блока, связанного с данным элементом.
Рис. 5.5. Окно DISP1 Редактора форм отображения, имитирующая панель оператора
Внешний вид окна задачи TASK1 показан на рис. 5.6. Здесь с помощью блока клиента DDE (см. п. 2.2.3.23) из задачи TASK2 вводятся импульсы, имитирующие сигнал от датчика Д.
Функциональный блок Тэг TAG1, связан с кнопкой «Пуск» окна DISP1, подающей команду на рез. Сигнал с выхода блока TAG1:BBTN1 поступает на вход блока процедуры пользователя PRG1, в котором содержится следующая программа
if (TAG1==1) output 1;
if (PRG4==1) output 0;
103
Рис. 5.6. Окно задачи TASK1, реализующей систему управления
Блок PRG1-1T выполняет функцию триггера, при чем вход, к которому присоединен блок Тэг, соответствует входу триггера S (Set – установка), а вход, к которому присоединен блок PRG4 – входу R (Reset – сброс). При нажатии кнопки «Пуск» на выходе блока-триггера появляется разрешающий сигнал «1», который поступает на вход блока вычислений SOC1, в котором выполняется операция логического умножения (AND). На второй вход блока SOC1 поступает сигнал от блока клиента DDE C1. Когда на выходе последнего появится «1» (условно – в момент прохождения ножей через плоскость резания), а выходе SOC1 появляется разрешающий сигнал, который поступает на вход блока PRG2-2T, содержащего программу
if (d==0) {output 1; d=1;} else
{if (SOC1==1) output 0;
if (PRG4==1) output 1;}
Блок PRG2 также как и PRG1 является триггером. Использование в программе переменной d позволяет на выходе блока PRG2 получать «1» до поступления на вход блока каких-либо сигналов. С выхода блока PRG2 сигнал поступает на вход таймера ET1 Reset, таким образом, таймер может отсчитывать время только при наличии на его входе «0».
Вблоке PRG3 переменной a присваивается значение с выхода блока ET1
(a = ET1).
Вблоке процедуры пользователя PRG4 реализуется основной алгоритм работы системы управления, то есть вычисляется временная задержка ТВК на включение ЭПР (см. формулу (5.2)). На вход блока поступают значения от двух блоков Тэг, связанных с задатчиками частоты вращения и начального времени инерционности соответственно. Блок PRG4 содержит программу
if (e==0)
{
104
if (a>=175/TAG2 – TAG3)
{output 1; u=1;
e=1; } else
{ output 0; u=0; }
}
else
{
if (a>=175/TAG2 – c) { output 1;
u=1;} else
{ output 0; u=0; }
}
При первом нажатии кнопки «Пуск», то есть когда признак осуществления первого реза e = 0. Значение переменной a (значение таймера ET1) сравнивается с величиной 175/TAG2 – TAG3, где фигурирует значение с выхода блока TAG3, связанного с задатчиком начального времени инерционности. При всех последующих командах на рез (e = 1) в программе проверяется выполнение неравенства a >= 175/TAG2 – c, где c – переменная, которой в задаче TASK2 присваивается действительное значение времени инерционности.
При выполнении неравенств на выход блока PRG4 подается «1», которая устанавливает блоки-триггеры PRG1 и PRG2 в «0» и «1» соответственно. При этом, так как на выходе PRG2 присутствует «1», то таймер ET1 переводится в состояние постоянного сброса. Одновременно с выдачей на выход блока PRG4 единицы осуществляется также присвоение значения «1» переменной u, которая используется в задаче TASK2.
Таким образом, рассмотренный выше пример проектирования в GENIE показывает, что с помощью этой САПР можно создавать и отлаживать на имитаторе достаточно сложные системы программно-логического управления.
ЛИТЕРАТУРА
1.Справочник проектировщика АСК ТП / Под ред. Г.Л.Смилянского. – М.: Машиностроение, 1983. – 527 с.
2.Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. СПб: Питер, 2002. – 528 с.
3.Финкельштейн Э. AutoCAD 2000. Библия пользователя.: Пер с англ., – М.; Издательский дом «Вильямс», 2000. – 1040 с.
105
4.Романычева Э.Т., Сидорова Т.М., Сидоров С.Ю. AutoCAD 14. Русская и англоязычная версии - 4-е изд., стер. – М.: ДМК, 2000. – 480 с.
5.Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение, издание 2-е, дополненное и переработанное. –
М.: Солон-Р, 2001. – 726 с.
6.Борланд Р. Эффективная работа с Word 7.0 для Windows 95: пер. с англ. –
СПб.: Питер, 1997. – 1104с.
7.Локотков А. Что должна уметь система SCADA. // Современные технологии автоматизации. – 1998. – №3. – С. 44-46.
8.Локотков А. Genie 3.0: Гармония простоты и эффективности. // Современные технологии автоматизации. – 1998. – №3. – С. 62-68.
9.Кузнецов А. Genesis for Windows – графическая SCADA-система для
разработки АСУТП. // Современные технологии автоматизации. – 1997. –
№3. – С. 104-108.
10.Локотков А. Genesis 32: нечто большее, чем просто SCADA-система. // Современные технологии автоматизации. – 1998. – №3. – С. 72-81.
11.Макарьев К. Разрешите представить: RTWin. . // Современные технологии автоматизации. – 1998. – №3. – С. 48-53.
12.Анзимиров Л., Айзин В., Фриндлянд А. Новая версия TRACE MODE для Windows NT. // Современные технологии автоматизации. – 1998. – №3. – С. 56-59.
13.Ахметсафин Р., Ахметсафина Р., Курсов Ю. Разработка тренажеров и отладка проектов АСУТП на базе пакетов MMI/SCADA. // Современные технологии автоматизации. – 1998. – №3. – С. 38-41.
14.Ахметсафин Р., Ахметсафина Р., Курсов Ю. Matlab. // Современные технологии автоматизации. – 1999. – №4. – С. 62-64.
106
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................. |
|
|
|
1 |
1. SCADA-СИСТЕМЫ |
КАК |
ИНСТРУМЕНТ |
СОЗДАНИЯ |
И |
СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПО АСУТП |
....................................................................... |
|
5 |
|
2. ОСНОВЫ РАБОТЫ С GENIE 3.0....................................................................... |
|
|
10 |
|
2.1. Состав и архитектура пакета......................................................................... |
|
|
10 |
|
2.2. Работа с Редактором задач ............................................................................ |
|
|
12 |
|
2.2.1. Основные приемы работы с Редактором задач.................................... |
|
12 |
||
2.2.1.1. Использование набора инструментов и рабочей области окна |
||||
задачи............................................................................................... |
|
|
|
12 |
2.2.1.2. Соединение блоков............................................................................ |
|
|
14 |
|
2.2.1.3. Настройка функциональных блоков............................................... |
|
15 |
||
2.2.1.4. Изменение порядка исполнения функциональных блоков |
|
|||
стратегии.......................................................................................... |
|
|
|
16 |
2.2.2. Меню Редактора задач............................................................................. |
|
|
17 |
|
2.2.2.1. Меню File............................................................................................ |
|
|
|
17 |
2.2.2.2. Меню Edit ........................................................................................... |
|
|
|
17 |
2.2.2.3. Меню Setup......................................................................................... |
|
|
|
17 |
2.2.2.4. Меню View ......................................................................................... |
|
|
|
19 |
2.2.2.5. Меню Window .................................................................................... |
|
|
20 |
|
2.2.2.6. Меню Run ........................................................................................... |
|
|
|
20 |
2.2.2.7. Меню Layout....................................................................................... |
|
|
|
21 |
2.2.3. Набор инструментов Редактора задач................................................... |
|
21 |
||
2.2.3.1. Проводник .......................................................................................... |
|
|
|
21 |
2.2.3.2. Блок Тэг .............................................................................................. |
|
|
|
21 |
2.2.3.3. Блок Бейсик-сценария (BasicScript Block)...................................... |
|
22 |
||
2.2.3.4. Блок аналогового ввода .................................................................... |
|
22 |
||
2.2.3.5. Блок аналогового вывода.................................................................. |
|
24 |
||
2.2.3.6. Блок дискретного ввода (DI) ............................................................ |
|
25 |
||
2.2.3.7. Блок дискретного вывода (DO)........................................................ |
|
26 |
||
2.2.3.8. Блок измерения температуры........................................................... |
|
27 |
||
2.2.3.9. Блок таймера |
...................................................................................... |
|
|
28 |
2.2.3.10. Блок Метка времени........................................................................ |
|
|
29 |
|
2.2.3.11. Блок счетчика событий................................................................... |
|
30 |
||
2.2.3.12. Блок аппаратного счетчика |
|
|
||
событий/частотомер/формирователя импульсов........................ |
31 |
|||
2.2.3.13. Блок ПИД регулирования............................................................... |
|
32 |
||
2.2.3.14. Блок двухпозиционного управления............................................. |
|
35 |
||
2.2.3.15. Блок формирования пилообразного сигнала ............................... |
37 |
|||
2.2.3.16. Блок усреднения .............................................................................. |
|
|
38 |
|
2.2.3.17. Блок ввода данных из файла.......................................................... |
|
38 |
||
2.2.3.18. Блок архивации данных.................................................................. |
|
39 |
||
|
|
107 |
|
|
2.2.3.19. Блок звуковой сигнализации.......................................................... |
40 |
2.2.3.20. Блок обмена через последовательный порт................................. |
41 |
2.2.3.21. Блок аварийного дискретного управления................................... |
41 |
2.2.3.22. Блок вычисления с одним оператором ......................................... |
43 |
2.2.3.23. Блоки динамического обмена данными (Клиент и Сервер |
|
DDE)................................................................................................. |
45 |
2.2.3.24. Блок воспроизведения звукового файла по условию.................. |
48 |
2.2.3.25. Блок архива тревог.......................................................................... |
49 |
2.2.3.26. Блок процедуры пользователя....................................................... |
50 |
2.3. Работа с Редактором форм отображения..................................................... |
55 |
2.3.1. Основные приемы работы с Редактором форм отображения............. |
56 |
2.3.1.1. Использование набора инструментов окна форм отображения.. |
56 |
2.3.1.2. Установление связи между элементами......................................... |
57 |
2.3.1.3. Настройка элементов отображения/управления............................ |
57 |
2.3.2. Меню Редактора форм отображения..................................................... |
58 |
2.3.3. Набор инструментов Редактора форм отображения............................ |
59 |
2.3.3.1. Элемент управления Кнопка с двумя состояниями ...................... |
59 |
2.3.3.2. Элемент отображения Линейный индикатор................................. |
61 |
2.3.3.3. Элементы отображения График X(t) и График Y(X) .................... |
63 |
2.3.3.4. Элемент отображения Групповая рамка......................................... |
64 |
2.3.3.5. Элемент отображения Текстовая строка ........................................ |
65 |
2.3.3.6. Элемент отображения Цифровой индикатор................................. |
65 |
2.3.3.7. Элемент отображения Индикатор................................................... |
67 |
2.3.3.8. Элемент управления Инкрементный регулятор............................ |
67 |
2.3.3.9. Элемент управления Аналоговый регулятор................................. |
68 |
2.3.3.10. Элемент отображения Стрелочный индикатор ........................... |
69 |
2.3.3.11. Элемент управления Движковый регулятор................................ |
71 |
2.3.3.12. Просмотр данных архива................................................................ |
72 |
2.3.3.13. Вывод текста по условию............................................................... |
73 |
2.3.3.14. Растровое изображение с динамизацией по условию................. |
74 |
2.3.3.15. Элемент управления Зависимая кнопка ....................................... |
75 |
2.3.3.16. Элемент управления Кнопка меню............................................... |
76 |
2.3.3.17. Графические примитивы................................................................ |
77 |
2.4. Редактор сценариев........................................................................................ |
78 |
2.4.1. Общие сведения ....................................................................................... |
78 |
2.4.2. Панель инструментов.............................................................................. |
79 |
2.4.3. Создание сценарных процедур в GENIE............................................... |
80 |
2.4.3.1. Основной сценарий........................................................................... |
81 |
2.4.3.2. Предварительный сценарий и пост-сценарий задачи................... |
81 |
2.4.3.3. Бейсик-сценарий................................................................................ |
82 |
2.4.4. Команды Бейсик-сценария GENIE ........................................................ |
82 |
2.4.4.1. Функции управления задачами........................................................ |
82 |
2.4.4.2. Функции управления тэгами............................................................ |
83 |
2.4.4.3. Функции управления окнами экранных форм............................... |
83 |
108 |
|
2.4.4.4. Функции блока Бейсик-сценарий.................................................... |
83 |
3. ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АСУТП В ПАКЕТЕ |
|
GENIE 3.0............................................................................................................. |
84 |
3.1. Отсчет временных интервалов...................................................................... |
84 |
3.1.1. Отсчет заданного временного интервала.............................................. |
84 |
3.1.2. Измерение временного интервала между событиями......................... |
86 |
3.2. Выделение фронтов сигнала, формируемого двухпозиционным |
|
датчиком........................................................................................................... |
88 |
3.3. Подсчет импульсов, измерение частоты ..................................................... |
93 |
4. ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ ИМИТАЦИИ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ |
|
ПРОЕКТИРОВАНИИ АСУ В GENIE .............................................................. |
96 |
4.1. Моделирование объектов в Simulink ........................................................... |
96 |
4.2. Моделирование объектов с использованием многозадачного режима ... |
97 |
5. ПРИМЕР РАЗРАБОТКИ АСУТП В ПАКЕТЕ GENIE ..................................... |
98 |
Литература............................................................................................................... |
105 |
109