Проектирование SCADA-систем средствами пакетов GENIE и GENESIS32: Лабораторные работы, страница 2

          - программу ручного регулирования уставки давления и аварийного отключения установки (Тег 1, Тег 2, дискретный выход).

Для выполнения лабораторной работы необходимо составить структуру САУ, осуществить выбор и конфигурирование параметров УСО. В качестве устройств ввода-вывода выбираются контроллеры из серии ADAM-4000.

Структура системы автоматического регулирования давления в общем виде выглядит следующим образом:

     Система представляет собой замкнутую систему с единичной отрицательной обратной связью, звеньями которой являются:

     - регулятор –  ПИД-регулятор;

- объект управления – ректификационная колонна;

          - регулирующий орган – клапан, который регулирует подачу продукта;

     - x – входная величина (задание значения давления-уставка);

     - y – регулируемая (выходная) величина (давление на выходе установки).

 Выбор УСО из серии модулей ADAM-4000

Для преобразования аналоговых сигналов, поступающих на вход микроконтроллера от датчика давления, выбираем модуль аналогового ввода ADAM-4014 (АЦП). Он имеет следующие  основные характеристики:

·  входной диапазон: ±150, ±500 мВ, ±1, ±5, ±10 В; 0…20 мА;

·  частота выборки 10 Гц (общая);

·  полоса пропускания 13,1 Гц;

·  точность не хуже ±0,1%.

Для передачи сигнала управления от контроллера к  регулирующему клапану выберем модуль аналогового вывода ADAM-4021 (ЦАП). Модуль имеет следующие характеристики:

·  эффективное разрешение 12 бит;

·  типы входного сигнала: В, мА;

·  выходной диапазон: 0…10 В; 0…20, 4…20 мА;

·  точность: ±0,1% для токового выхода, ±0,1% для выхода напряжения;

·  программируемая скорость нарастания выходного сигнала: 0,125…0,128 мА/с, 0,0625…64,0 мВ/с.

Для установления связи кнопки вкл./выкл. с технологической установкой выбираем контроллер ADAM-4050 со следующими характеристиками:

- 7 дискретных входов;

- 8 дискретных выходов.

Установку и настройку выбранных устройств ввода-вывода провести согласно п.2.1[1].

Используя библиотеку Редактора задач (блоки аналогового и дискретного  ввода-вывода, ПИД-регулирования, архива тревог, ТЭГ и т.д.), составить программу задачи. Порядок исполнения смотри в конспекте лекций и пунктах 2.1, 4[1], Advantech  Genie Demo/Справка по Genie.

Составление отчётной документации по режимам технологического процесса в Редакторе отчётов

          Для регулируемого параметра, рассмотренного в лаб.работе №1, сформировать отчёт в заданное время, позволяющий выводить на печать сведения о текущей Дате/Времени, о максимальном, минимальном и среднем значении параметра. Исполнение смотри в пунктах  2.3, 4.5[1].

Лабораторная работа №3

Создание статического и динамического изображения экранной формы  на пакете GraphWorX32

Цель работы. Ознакомиться с возможностями  Приложения GraphWorX32  пакета GENESIS32 по созданию интерфейса оператора АСУ ТП.

Для объекта, рассмотренного в лаб.работе №1, с помощью библиотеки символов и непосредственного рисования создать статические и динамические формы. Порядок исполнения смотри в  конспекте лекций и в пункте 1[2]. Для динамизации используйте  программу ICONICS OPC Server Simulator. Для этого,  пользуясь готовыми тегами ICONICS OPC Server Simulator пакета GraphWorX32, установить связь экранной формы, созданной в лаб.работе №1, с эмулятором источника данных. Порядок исполнения смотри в пункте  3[2].

Лабораторная работа №4

Обнаружение аварийных событий технологического процесса средствами  AlarmWorX32

Цель работы. Ознакомиться с возможностями  Приложения AlarmWorX32 пакета GENESIS32 по обнаружению и просмотру аварийных событий технологического процесса.

Пользуясь методикой, изложенной в [3], для  параметров (давление  в колонне  и расход регулирующего продукта) установки, рассмотренной в лабораторной работе №1. Сформировать и отобразить сообщения об авариях (выход за предел).

Проверку работоспособности системы по обнаружении и просмотру аварийных событий провести с помощью тегов, имитирующих  переменные (давление, расход). Для выбора тегов сначала  исполните путь Программы/ ICONICS GENESIS32/ OPC Simulator/ Simulatе РLС… таблица тегов, а затем при создании тегов – кнопку Тег, определяющую ОРС Вход1 и установите нужный тег.

Для проверки диапазона изложения значения тегов Simulatе РLС исполните … Simulatе РLС/ View/ Monitor… далее смотри в таблице Value.

Лабораторная работа №5

Построение графических зависимостей

контролируемых параметров технологического

процесса средствами TrendWorX32

          Цель работы. Ознакомиться с возможностями  Приложения TrendWorX32 пакета GENESIS32 по созданию графических зависимостей. Пользуясь методикой, изложенной в [4], параметров (давление в колонне и расход регулирующего продукта) установки, рассмотренной в лабораторной работе №1, по бригадам построить графическую зависимость:

№ бригады

Вид зависимости

1

2

3

4

5

6

зависимость от времени;

гистограмму;

логарифмическую зависимость;

самописец;

круговую диаграмму;

зависимость YX

          Проверку работоспособности системы построения графической зависимости выполнить с помощью имитаторов сигналов Приложения или

Simulatе РLС. Для этого, в первом случае на Странице свойств Перья исполнить кнопку Меню тегов и выбрать две имитационные переменные, во втором случае, исполнить кнопку Теги ОРС и выбрать также два тега.

          Примечание. Имитационные переменные, кроме Sine и bool, изменяются в диапазоне от 0 до 1000, а Теги ОРС – в основном в диапазоне от 0 до 100.

          Для проверки диапазона изменения Тегов Simulatе РLС исполните Программы/ ICONICS GENESIS32/ OPC Simulator/ Simulatе РLС/ View/ Monitor… далее смотри в таблице Value.

Литература

1.  Куличенко Т.А., Морозов А.С. Проектирование SCADA- системы на базе пакета GENIE и контроллеров ADAM-4000. Учеб. пособие. РГРТА, Рязань, 2003 г.

2.  Морозов А.С., Хализев В.С. Графический интерфейс оператора АСУ ТП. Учеб. пособие. РГРТА, Рязань, 2005 г.

3.  Морозов А.С., Алексеева Е.А. Система обнаружения аварийных событий технологического процесса. Учеб. пособие. РГРТУ, Рязань, 2007 г.

4.  Морозов А.С., Капустина И.М. Система построения графических зависимостей контролируемых параметров АСУ ТП. Учеб. пособие. РГРТУ, Рязань, 2007 г.

5.  Морозов А.С. Интегрированные системы проектирования и управления. Конспект лекций. Рязань, 2009 г.