II Оборудование:

• комплекс технических средств «Лабораторный стенд»;

• электрический калорифер;

• модуль вывода аналоговых и дискретных сигналов МВУ8;

• модуль ввода аналоговых сигналов МВА8;

• адаптер связи АС 4 (USB / RS-485)

• персональный компьютер

III Подготовка к работе:

• ознакомиться с данным руководством;

• повторить теоретический материал по созданию рабочего проекта управления технологическим объектом в программируемой среде Master

SCADA

IV. Порядок выполнения работы:

1. Подключить промышленную компьютерную сеть RS-485 к лабораторному стенду и подать питание на модули ввода аналоговых сигналов МВА8, вывода управляющих сигналов МВУ 8 и блок питания БП 30Б с помощью тумблеров, расположенных на фасаде стенда.

2. Произвести запуск программы Master SCADA, щелкнув левой кнопкой манипулятора мышь на иконке программы. Выбрать в появившемся окне предыдущий проект, который был сохранён ранее.

3. В окне объекта, нажимаем правой кнопкой мыши на Объект, выбираем пункт Вставить→Объект. Появляется иконка Объект1

Переименуем иконку Объект1 в «Электрокалорифер», выделив его в «Окне объекта». При этом появится в «Окне свойств» в пункте «Общие» в поле «Имя» «Объект1» переименуем в «Электрокалорифер» и нажмём кнопку «Применить». (Рис. 1).

Рис.1

Теперь приступим к размещению во вновь, созданном «Объекте управления» функциональных блоков. В данной работе рассмотрим пример создания проекта централизованной системы управления с применением аналогового пропорционально – интегрально – дифференциального регулятора (ПИД).

В окне «Библиотеки» выберем «Управление» и в открывшимся списке, нажав левой клавишей манипулятора мышь на иконку «Регулятор» переместим её в окно объекта (Рис.2).

Рис. 2

При этом, подводим стрелку курсора к иконке «Электрокалорифер» и нажимаем левую клавишу манипулятора мышь. В окне объекта появляется новый функциональный блок - «Регулятор», который надо переименовать в «ПИД – регулятор аналоговый» аналогично как было описано выше. При нажатии на знак «+» появятся переменные, входящие в состав регулятора (Рис.3).

Для того, что бы «ПИД – регулятор аналоговый» мог выполнять свои функции измерения и управления необходимо осуществить связь переменных регулятора с переменными модулей МВА8 и МВУ8.

Рис. 3 Функциональный блок «ПИД регулятор аналоговый»

В нашем случае, в качестве регулирующего параметра будем использовать температуру, которая измеряется датчиком ТСМ 50М, подключенному на первый канал МВА8 (Channal Data1 – rEАd). Поэтому надо связать выход первого канала МВА8 (rEАd) с входом регулятора «Параметр». Связи между переменными устанавливаются путём выделения требуемой переменной и последующего её перемещения к нужному нам параметру, удерживая при этом левую клавишу мыши. В случае, если связь выполнена правильно появляется знак «+» и клавишу мыши можно отпускать.

Внимание! не допускается соединять вход одной переменной с входом другой или выход с выходом.

На рисунке 4 показана связь между входом ПИД регулятора «Параметр» и выходом первого канала модуля аналоговых сигналов МВА8 (ChanelData1– rEАd)

Рис. 4

Для того, чтобы ПИД регулятор мог управлять данным параметром необходимо связать выход регулятора «Управление» с аналоговым входом первого канала МВУ8 (r:oe). Учитывая, что входные сигналы МВУ8 должны изменяться от 0 до 1, а выходной сигнал регулятора «Управление» изменяется от 0 до 100, применим переменную «Расчет». Для ввода переменных Master SCADA: «Значение», «Команда», «Событие» и «Расчет» нажимаем правой клавишей мыши на иконке «Электрокалорифер» и выбираем в появившемся контекстном меню «Расчет» рисунок 5.

Рис. 5

В окне «Объекта» появится переменная «Расчет», а в окне «Свойств» надо нажать кнопку «Формула», где произвести деление сигнала «Управление» на 100: «Управление»/100. Для этого сигнал «Управление» регулятора, используемый в данной формуле, необходимо, нажав левую клавишу и не отпуская ее "перетащить" в нижнее окно - таблицу переменных на свободное место. Далее, выделив в графе «Имя» переменную «Управление» нажимаем кнопку "В формулу". При этом осуществляется вставка переменной «Управление» в формулу и с клавиатуры вводим знак деления (/100) На рисунке 6 представлены операции при выполнении переменной «Расчет»

Рис. 6

С помощью кнопки "Удалить" удаляются выделенные переменные из списка. Убедитесь, что удаляемая переменная не используется в тексте формулы, иначе возникнет синтаксическая ошибка.

Теперь можно связать переменную «Расчет» с первым аналоговым каналом МВУ8 (ChannalData1 – r:oe), аналогично, описанному выше примеру связи первого канала МВА8 и переменной регулятора «Параметр». Управляющий аналоговый сигнал (от 4 до 20мА) первого канала МВУ8 поступает на твердотельное реле, которое изменяет значение напряжения на нагревательном элементе пропорционально и линейно управляющему сигналу, обеспечивая точное регулирование.

В случае превышения значения температуры значения задания, более чем на 2 ⁰С система управления должна отключить нагрев объекта управления и выдать сообщение, сопровождающееся звуковой и световой сигнализацией. Для этого введём в наш проект переменную «Событие», нажав правой клавишей мыши на иконке «Электрокалорифер» и выбрав в появившемся контекстном меню «Событие». Данная переменная имеет логический выход, его значение вычисляется по формуле как и расчет, но результат вычислений будет логический (дискретный т.е. «1» или «0»). При переходе значения «События» от «истина» (1) к «ложь» (0) вырабатывается дискретный сигнал, который может управлять исполнительным механизмом, включать звуковую и световую сигнализацию и выдавать сообщения о нарушении технологического процесса.

Написание формулы аналогично ранее описанному примеру, нажав кнопку «Формула» производим запись логической операции: Выход_Задание+2≤ rEАd=1. При этом переменная «Выход_Задание» перетаскивается в таблицу с окна «Объекта» - ПИД регулятор аналоговый, а «rEАd» с окна «Системы» - МВА8 ChannalData1, представленных на рисунке 7.

Рис.7

Таким образом, при превышении значения температуры (rEАd), поступающей на вход «Параметр» ПИД регулятора, более чем на 2 ⁰С значения переменной «Задание», с выхода «Событие» будет выдаваться дискретный сигнал – «1», Данный сигнал отправляем на дискретный пятый канал МВУ8, который будет отключать питание на обогрев объекта управления (Рис. 8).

Рис. 8

Для выдачи сообщения, которое будет сопровождаться световой и звуковой сигнализацией, выделяем «Событие» и в окне «Свойств» нажимаем кнопку «Сообщение». Далее вводим текст сообщения, определяем его категорию «Предупреждение» и нажимаем клавишу «Применить» (Рис. 9).

Для выдачи звуковой сигнализации выделяем в окне системы «Система» и в окне «Свойств» нажимаем кнопку «Сообщение».

Рис. 9

Далее нажимаем кнопку «Звук» выбираем в папке «Sounds» мелодию звуковой сигнализации, нажимаем кнопку «Открыть» и подтверждаем клавишей «Применить» (Рис. 10).

Рис. 10

Для световой сигнализации применяем «Индикатор графический», который добавляем в дерево «Объекта» из библиотеки «Палитры» и связываем выход «Событие» с входом «Индикатор графический » (Рис. 11).

Рис. 11