Виртуальный контроллер S7-PLCSIM позволит выполнить и протестировать программу на имитаторе программируемого логического контроллера (ПЛК), который установлен на компьютере или программаторе. Поскольку имитатор функционирует совместно с программным обеспечением STEP 7, нет необходимости подключаться к какому либо оборудованию S7 (ЦПУ или модулям ввода/вывода). С помощью имитатора ПЛК S7 можно протестировать и отладить программы для ЦПУ S7-300 и S7-400, а также для WinLC.
На рисунке 2.44 изображен интерфейс виртуального контроллера S7-PLCSIM.
Рисунок 2.43 – Пример схемы CFC
Рисунок 2.44 – Интерфейс виртуального контроллера S7-PLCSIM
2.7.4 Виртуальная модель объекта и имитация параметров процесса
Для проверки и реализации алгоритма управления технологическим процессом на одной пользовательской ПЭВМ реализована модель объекта управления, включающая модели трубопроводов, клапанов, задвижек, печи синтеза, емкостей хранения кислоты.
При создании модели объекта учитывались два возможных пути создания модели объекта:
- реализация на нижнем уровне, с использованием среды CFC;
- реализация на верхнем уровне в среде WinCC, с использованием редактора скриптов (Global Script) на языке С.
При сравнении времени реагирования и обработки информации от системы управления выбор склоняется в сторону первого пути, так как в этом случае модель обладаем тем же временем опроса, что и система управления. В случае же второго подхода указанное время больше в 2,5-4 раза.
К тому же реализация модели на нижнем уровне позволит использовать меньше ресурсов ПЭВМ. Исходя из этих соображений выбрана реализация модели на нижнем уровне, с использованием среды CFC и виртуального контроллера.
2.7.4.1 Краткое описание основных блоков программы
Имя. Символика. Комментарий
FB1. Param_mon_mA. Обработка входного сигнала 4-20мА
Описание
Осуществляет:
- нормирование входного сигнала и преобразование к необходимому диапазону, в соответствии характеристиками датчика;
- проверку на превышение допустимых верхних и нижних уровней и формирование значения соответствующих битов;
- формирование значения состояния параметра.
Имя. Символика. Комментарий
FB2. PID. ПИД регулятор
Описание
Осуществляет:
- преобразование уставки, ручного задания, входного сигнала к 0..100%;
- безударный переход с ручного на автоматический и обратно;
- реализация PID–алгоритма, с использованием стандартного блока ПИД–регулятора;
- возможность реализации каскадного регулятора.
Имя. Символика. Комментарий
FB3. De_Mon. Блок обработки дискретного входа
Описание
Осуществляет:
- обработку входного сигнала, с учетом вида контакта (НО, НЗ);
- блокировку текущего состояния сигнала, по команде;
- формирование значения состояния параметра.
Имя. Символика. Комментарий
FB4. Zadvizhka. Блок обработки сигналов положения задвижки
Описание
Осуществляет:
- формирование сигнала неисправности;
- формирование управляющего воздействия;
- инверсию управляющего сигнала, с учетом вида задвижки (НО, НЗ).
Имя. Символика. Комментарий
FB5. ImitDATCHIKDI.
Описание
Блок, относящийся к модели объекта.
Осуществляет имитацию дискретного датчика (например, реле давления).
Имя. Символика. Комментарий
FB6. ImitTRUBA.
Описание
Блок, относящийся к модели объекта.
Осуществляет:
- расчет и имитацию расхода в трубопроводе;
- расчет и имитацию давления в трубопроводе;
- расчет и имитацию плотности сырья в трубопроводе;
- имитацию воздействия клапана на поток;
- имитацию воздействия задвижки на поток;
- имитацию задвижки до трубопровода.
Имя. Символика. Комментарий
FB11. Imit Pech.
Описание
Блок, относящийся к модели объекта.
Осуществляет:
- расчет и имитацию расхода кислоты после печи;
- расчет и имитацию концентрации кислоты после печи.
Имя. Символика. Комментарий
FB12. ImitKlapan.
Описание
Блок, относящийся к модели объекта.
Осуществляет имитацию положения штока клапана.
Имя. Символика. Комментарий
FB13. ImitEmkost.
Описание
Блок, относящийся к модели объекта.
Осуществляет:
- расчет и имитацию уровня кислоты в емкости;
- расчет и имитацию расхода кислоты в трубопроводе после емкости, с учетом работы насоса и положения задвижки после насоса.
Имя. Символика. Комментарий
DB1. Priborlimits. Значения параметров соответствующие 0% и 100%
Описание
Содержит информацию о пределах настройки аналоговых датчиков.
Имя. Символика. Комментарий
DB2. Parametrtruboprovodov.
Описание
Блок, относящийся к модели объекта.
Содержит информацию о параметрах трубопроводов (длина, диаметр, максимальное давление – на вводе к установке).
2.7.4.2 Разработка программного обеспечения для АРМ
Программное обеспечение для АРМ разработано с использованием приложения пакета PCS7 – WinCC.
2.7.4.3 Краткое описание WinCC
WinCC - первый в мире IHMI (Integrated Human Machine Interface - Интегрированный Человеко- Машинный Интерфейс) - программная система, которая полностью интегрирует программное обеспечение для управления установкой в автоматизируемый процесс, работающая под управлением операционной системы Microsoft Windows2000. Ее дружественные к пользователю компоненты автоматизации предлагают беспроблемную интеграцию в новые или уже существующие установки. WinCC комбинирует современную архитектуру приложений Windows NT с простотой использования графической разработки программ. Она предоставляет все необходимые функции для построения полного мониторинга процесса и решения задач управления.
WinCC – это модульная система. Основными компонентами являются Configuration Software [Система проектирования] (CS) и Runtime Software (RT) [Система исполнения].
На рисунке 2.45 отображен общий вид WinCCExplorer.
Рисунок 2.45 – Редактор WinCCExplorer
Наиболее важными подсистемами WinCC являются:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.