Введение. По курсовой работе по дисциплине АИУС

ОТЧЕТ

По курсовой работе по дисциплине АИУС

«Программное обеспечение АСУ ТП, реализованной на базе контроллера КРОСС»

Студент группы 8А81 __________ ___________ Мазенков Д.И.

Руководитель работы __________ ___________ Скороспешкин В.Н.

(подпись) (дата)

Томск 2012

Задание

Вариант №1А

1. Изучить промышленные микропроцессорные контроллеры Кросс, Кросс-500, Трасса-500, согласно варианту, указанному в таблице 1, и типовые структуры систем автоматизации, выполненные на базе данных контроллеров.

2. Изучить программный пакет ISaGRAF и языки программирования стандарта МЭК 11131-3.

3. Изучить пакет MasterScada, предназначенный для визуализации процесса управления.

4. Изучить параметры настройки ОРС – сервера контроллеров.

5. Составить программу для микропроцессорного контроллера, обеспечивающую выполнение функций, указанных в таблице 1, на языке программирования, также указанного в данной таблице по вариантам.

6. Составить программу на базе MasterScada для операторской станции, обеспечивающую визуализацию процесса контроля, регулирования и сигнализации. Выполняемые операторской станцией функции указаны в таблице 1.

7. Произвести настройку OPC-сервера и осуществить проверку работоспособности разработанных программ на учебном стенде. Модель объекта управления набирается на аналогово-вычислительном комплексе АВК – 6. Объект управления моделируется с помощью звена второго порядка.

Оглавление

Задание. 2

Введение. 4

1.Описание микропроцессорного контроллера КРОСС. 5

1.1Назначение и область применения контроллера. 5

1.2Основные возможности контроллера. 5

1.3Модули котроллера. 7

1.4Надежность контроллера. 8

1.5Состав и технические характеристики контроллера. 9

2.Типовые структуры АСУ ТП. 11

2.1Процессорная структура. 11

2.2Микроконтроллерная структура. 13

3.Программный пакет Isagraf. 15

3.1Описание программного пакета. 15

3.2Языки программирования, реализованные в ISaGRAF. 15

3.3Основные возможности ISaGRAF. 15

3.4Основной принцип ISaGRAF: синхронизация. 16

3.5Отладчик системы ISaGRAF. 16

3.6Характеристика языка ST. 17

3.7Составление программы регулирования. 18

4.Программный пакет MasterScada. 22

4.1Назначение, состав и функции Scada-пакетов. 22

4.2Описание программного пакета. 23

4.3Графическая подсистема MasterSCADA. 24

4.4Редактор схем функциональных блоков. 24

5.Разработка программ визуализации процессов контроля, регулирования и сигнализации. 27

6.Назначение ОРС – сервера и его настройка. 31

7.Проверка работоспособности разработанных программ.. 33

Заключение. 35

Литература. 36

Введение.

В настоящее время трудно представить какой-либо технологический процесс без автоматической или автоматизированной системы управления, поскольку наличие данной системы управления обеспечивает качественный контроль и управление технологическим процессом, а также оптимизацию экономических затрат.

Разработка АСУТП представляет собой достаточно сложную и трудоемкую работу, требующую высокую квалификацию специалистов, занимающихся проектированием и наладкой таких систем. При этом современный специалист должен обладать навыками программирования контроллеров и создания программ визуализации с помощью различных SCADA-систем.

В этой связи данная курсовая предназначена для приобретения теоретических знаний в области автоматизированного управления, а именно в изучении промышленного микропроцессорного контроллера Кросс, программного пакета ISaGRAF, языков программирования стандарта МЭК 11131-3, пакета MasterScada, предназначенного для визуализации процесса контроля, регулирования и сигнализации. А также одной из главных целей данной работы является получение практических навыков составления программ контроля, регулирования и сигнализации, реализуемых промышленными микропроцессорными контроллерами, а также создания программ визуализации процесса контроля, регулирования и сигнализации в пакете MasterScada.

АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) – комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизированного управления технологическим оборудованием предприятия. Основу АСУТП составляет программно-технический комплекс (ПТК), работающий в режиме реального времени.

Функции АСУТП – это совокупность действий системы, направленных на достижение частных целей управления. Функции АСУТП можно подразделить на следующие:

Управляющие функции. Результатами их выполнения являются выработка и реализация управляющих воздействий на управляемую систему.

Информационные функции. Содержанием информационных функций является сбор, обработка и представление информации о состоянии системы оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки. Вспомогательные функции обеспечивают решение внутрисистемных задач.

Для выполнения функций АСУТП необходимо взаимодействие следующих ее составных частей:

техническое обеспечение, которое включает вычислительные и управляющие устройства, средства получения информации (датчики), средства преобразования, хранения, отображения и регистрации информации, устройства передачи сигналов и исполнительные устройства;

программное обеспечение, состоящее из совокупности программ, необходимых для реализации функций АСУТП и обеспечения заданного функционирования комплекса технических средств;

информационное обеспечение включает информацию, характеризующую состояние автоматизированного технологического комплекса;

организационное обеспечение представляет собой совокупность описаний функциональных, технических и организационных структур, а также инструкций для оперативного персонала;

оперативный персонал - это технологи-операторы, осуществляющие контроль за управлением системы;

эксплуатационный персонал – это персонал, обеспечивающий эксплуатацию системы.

Любую АСУ ТП можно разделить на 3 основных уровня иерархии (рисунок 1):

Самым нижним уровнем является уровень датчиков и исполнительных механизмов, которые устанавливаются на технологических объектах. Их деятельность заключается в получении параметров процесса, преобразовании их в соответствующий вид для дальнейшей передачи на более высокую ступень (функции датчиков), а также в приеме управляющих сигналов и в выполнении соответствующих действий (функции исполнительных механизмов).

Рисунок 1. АСУ ТП

Средний уровень - уровень производственного участка. Его функции: сбор информации, поступающей с нижнего уровня, ее обработка и хранение; выработка управляющих сигналов на основе анализа информации; передача информации о производственном участке на более высокий уровень.

Верхний уровень в системе автоматизации занимает т.н. уровень управления. На этом уровне осуществляется контроль за производством продукции. Этот процесс включает в себя сбор поступающих с производственных участков данных, их накопление, обработку и выдачу руководящих директив нижним ступеням. Атрибутом этого уровня является центр управления производством, который может состоять из трех взаимопроникающих частей: операторской части, системы подготовки отчетов, системы анализа тенденций.

Операторская часть отвечает за связь между оператором и процессом на уровне управления. Она выдает информацию о процессе и позволяет в случае необходимости вмешательство ход автоматического управления. Обеспечивает диалог между системой и операторами.

Система подготовки отчетов выводит на экраны, принтеры, в архивы и т.д. информацию о технологических параметрах с указанием точного времени измерения, выдает данные о материальном и энергетическом балансе и др.

Система анализа тенденций дает оператору возможность наблюдения за технологическим параметрами и делать соответствующие выводы.

На верхнем уровне АСУ ТП размещены мощные компьютеры, выполняющие функции серверов баз данных и рабочих станций и обеспечивающие анализ и хранение всей поступившей информации за любой заданный интервал времени. а также визуализацию информации и взаимодействие с оператором. Основой программного обеспечения вырхнего уровня являются пакеты SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - системы управления и доступа к данным).