Построение автоматизированной системы управления технологическим процессом, относящегося к нефтеперерабатывающей промышленности, страница 4

4.4 Структурная схема решения задачи регулирования давления ВЧРК

Структурная схема – подробное представление функциональной задачи, она отображает структуру взаимодействия и совместной работы программных модулей-пиктограмм. Построение структурной схемы производится с помощью редактора задач на основе уже выбранных ранее пиктограмм. Для данной АСУ ТП структурная схема выглядит следующим образом.

Рис. 11

Для создания полнофункциональной АСУ ТП необходимо расписать каждый элемент в отдельности, а именно:

·  реально существующее устройство;

·  элемент отображения с видом модуля для каждого конкретного элемент редактора задач;

·  контроллер серии ADAM-4000, выполняющий работу устройств с ограничениями, которые накладывают характеристики контроллера.

4.5  Построение интерфейса оператора установки в рамках стратегии

Интерфейс пульта управления установкой разрабатывался при помощи редактора форм. На панель выводится следующая информация:

·  значение давления в ВЧРК в числовом виде;

·  график зависимости давления от времени;

·  индикатор состояния.

Предусмотрен один элемент оперативного диспетчерского управления. Это движковый регулятор. C помощью него меняется параметр уставка ПИД-регулятора.

При работе оператор может в любой момент по наглядной мнемосхеме определить текущее состояние системы, видеть важнейшие параметры (давление в нашем случае) системы, и соответственно принимать решение об экстренной остановке процесса. Интерфейс строится в соответствии с правилами построения дружелюбных пользовательских интерфейсов, а также на основе личных свойств восприятия визуальной информации оператора. Данный интерфейс построен на основе среднестатистических данных восприятия информации с экрана. Он отличается пониженной цветовой гаммой в нормальном состоянии, которое считается основным для пользователя.

Интерфейс в двух вариантах (норма и авария) представлены ниже.

Печать из корела файла с интерфейсами.

Курсач.cdr

Для разработки интерфейса пульта управления необходимы следующие элементы отображения и управления: график x(t), несколько текстовых строк, цифровой индикатор, стрелочный индикатор, кнопка меню, движковый регулятор, поле вывода текста по условию, растровое изображение с динамизацией по условию.

Элемент отображения График x(t) позволяет оператору наблюдать за изменением давления в реальном времени при помощи графика зависимости давления в ВЧРК от времени. Значение давления снимается с блока аналогового вывода. В качестве диапазона по оси Y зададим промежуток от 1.65 кПа до 1.85 кПа. Параметры графика x(t) приведены на следующем рисунке.

Рис. 13.

Элемент отображения Цифровой индикатор предназначен для получения точного (в нашем случае до десятых долей) числового значения давления, которое снимается с блока аналогового вывода. Параметры цифрового индикатора представлены на следующем рисунке.

Цифровой индикатор позволяет сразу, по одному взгляду оценить главный контролируемый параметр (в нашем случае это давление). Выделим на нем зоны, относящиеся к степеням «тревоги» системы. Зоны будут отличаться цветами (они будут в гамме с пониженной яркостью). Вот эти зоны и цвета:

1.6-1.65 кПа	1.65-1.70 кПа	1.70-1.80 кПа	1.80-1.85 кПа	1.85-1.9
Аварийная зона!	Внимание!	Норма	Внимание!	Аварийная зона!
Темно-красный	Коричневый	Темно-зеленый	Коричневый	Темно-красный

Окно параметров индикатора:

Рис. 14.

Элемент отображения Цифровой индикатор предназначен для получения точного (в нашем случае до десятых долей) числового значения температуры, которое снимается с блока аналогового вывода. Параметры цифрового индикатора представлены на следующем рисунке.

Рис.15

Элемент отображения Кнопка меню предназначен для создания командных кнопок в окне формы отображения, позволяющих управлять процессом исполнения стратегии. В нашем случае при возникновении аварийной ситуации оператор может приостановить процесс, тем самым избежать последствий. Параметры элемента управления Кнопка меню:

Рис. 16.

Движковый регулятор предназначен для ввода оператором числовых значений с помощью клавиатуры или мыши и передачи введенных значений связанному с данным тэгом функциональным элементом задачи (ПИД - регулятором), построенной в рамках нашей стратегии.

Это позволяет реализовывать функции оперативного диспетчерского управления. Элемент управления Движковый регулятор связывается с входной переменой функционального блока задачи, входящей в стратегию. В нашем случае движковый регулятор связывается с тэгом TAG1, для чего необходимо установить свойства TAG 1 следующим образом:

Рис. 17.

Блок TAG1 не является виртуальным, ровно  как и не является приемником информации от виртуального тэга, так как в поле Форма/ Виртуальный тэг указана наша форма Disp1 (а не ключевое слово VIRTTASK). В поле «Имя тэга» указано имя элемента управления (это имя получается слиянием имени тэга самого элемента управления(движковый регулятор), двоеточия, и его краткого описания). Поля настройки тэга: «Форма/ Виртуальный тэг» и «Имя тэга» определяют объект, передающий свою информацию на вход тэга. Выходная информация тэга отображается стрелочками в окне редактора задачи.

Элемент отображения Поле вывода текста по условию обеспечивает возможность приема и передачи информации (в данном случае этот элемент принимает информацию от блока архива тревог). На вход подаются целые числа в диапазоне от 0 до 7 от присоединенного функционального блока стратегии. При этом каждому числу может соответствовать текстовая срока, которая будет отображаться соответствующей строке.  Перечислим возможные строки, учитываем, что фон для строк выставлен черным, а цвет самих строк динамический, также установлено прерывистое свечение для аварийных строк:

Код	Сегмент	Строка	Цвет
2	Выход за верхний предел	Авария /\	Красный
1	Подход к верхнему пределу	Внимание /\	Желтый
0	Нормальный диапазон	Норма ok	Темно Зеленый
3	Подход к нижнему пределу	Внимание \/	Желтый
4	Выход за нижний предел	Авария \/	Красный

Окно настройки строки: