| Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления» на тему: «Методическое пособие по программ | |
| Автор: drug | Категория: Технические науки / Автоматизация | Просмотров: | Комментирии: 0 | 01-01-2013 21:58 |
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Филиал в г. Стерлитамаке
Кафедра «Автоматизированные технологические и информационные системы»
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления»
на тему: «Методическое пособие по программе
Trace Mode 6»
0200 220301 103 ПЗ
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
ФИЛИАЛ В Г. СТЕРЛИТАМАКЕ
Кафедра «Автоматизированные технологические и информационные системы»
Утверждаю: зав. кафедрой, профессор, д.т.н. Каяшев А.И.
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсовой работы
по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления»
Студенту гр.
1. Тема работы: методическое пособие по программе Trace Mode 6
2. Исходные данные по работе: программа Trace Mode 6
3. Предоставить следующие материалы в указанные сроки:
1.Пояснительную записку
1.1. Титульный лист
1.2. Задание
1.3. Содержание
1.4. Введение
1.5 Создание экранов АРМ ___________
1.6 Написание программ_____________________________________________
1.7 Создание базы каналов RTM_2 ___________
1.8 Создание узлов системы RTM_2 _____
1.9 Разработка графических панелей
1.10 Список использованных источников
4. Срок сдачи студентом законченной работы 15. 05. 2012г.
Cодержание
Введение.........................................................................................................................4
1. Создание экранов АРМ ……..5
1.1 Экран термообработки ,,,,,,,,,,,5
2. Написание программ 21
3. Создание базы каналов RTM_2 26
4. Создание узлов системы RTM_2 28
4.1 Участок термообработки 28
5. Разработка графических панелей 30
6. Список использованных источников 35
Введение
TRACE MODE 6 предназначена для автоматизации промышленных пред-приятий, энергетических объектов, интеллектуальных зданий, объектов транспорта, систем энергоучета и т.д. Масштаб систем автоматизации, создаваемых в TRACE MODE, может быть любым – от автономно работающих управляющих контроллеров и рабочих мест операторов (АРМ), до территориально распределенных систем управления, включающих десятки контроллеров и АРМ, обменивающихся данными с использованием различных коммуникаций – локальная сеть, интранет/интернет, последовательные шины на основе RS-232/485, выделенные и коммутируемые телефонные линии, радиоканал и GSM-сети. Причем, благодаря наличию в составе TRACE MODE 6 компонентов T-Factory.exe, появляется возможность комплексной автоматизации управления как технологическими, так и бизнес-процессами производства для достижения высокой экономической эффективности и быстрого возврата инве-стиций.
1. Создание экранов АРМ
Проиллюстрируем создание системы автоматизации путем проектирования "от шаблонов", т.е. будем создавать информационную базу проекта – каналы по аргументам разрабатываемых шаблонов экранов и программ, дополняя основной подход методами автопостроения и связывания каналов в узлах проекта.
Воспользуемся пользовательской библиотекой компонентов. Для этого скопируем файл tmdevenv.tmul из поддиректории %TRACE MODE%\Lib в директорию %TRACE MODE%.
Откроем интегрированную систему разработки и с помощью щелчка ЛК по иконке создадим новый проект. В качестве стиля разработки выберем Стандартный. Для этого откроем пункт главного меню Файл -Настройки ИС – ИС - Уровень сложности - Стандартный и нажмём Готово.
Рисунок 1.1 – Настройка уровня сложности
Перейдем в слой Библиотеки_компонентов, где в разделе Пользовательская откроем библиотеку Библиотека_1. Сохраненный в данной библиотеке объект Объект_1 содержит в своем слое Ресурсы необходимый для дальнейшей разработки набор графических объектов – изображения клапанов, емкостей, двигателей и т.д.
Рисунок 1.2 – Библиотека компонентов
В зависимости от редакции используемой интегрированной среды разработки – базовой или профессиональной, количество графических объектов в библиотеке различно.
Перенесем группы в слой Ресурсы текущего проекта с помощью механизма drag-and-drop и переименуем их как показано ниже.
Рисунок 1.3 – Ресурсы
Здесь же в слое Ресурсы создадим группу Картинки для помещения в нее текстур, которые будут применены в оформлении создаваемых графических экранов.
Рисунок 1.4 – Создание группы Картинки
Создадим в группе Картинки новый компонент – Библиотека_Изображений#1.
Рисунок 1.5 – Создание библиотеки изображений
Откроем двойным щелчком ЛК вновь созданную библиотеку для редактирования. Для ее наполнения воспользуемся иконкой на панели инструментов. В открывшемся диалоге выбора файлов для импорта укажем поддиректорию …\Lib\Texture. Выберем все файлы и нажмем экранную кнопку Открыть.
Рисунок 1.6 – Добавление текстур
Содержимое библиотеки Библиотека_Изображений#1 станет следующим:
Рисунок 1.7 – Вид импортированных текстур
В слое Ресурсы создадим группу Анимация.
Рисунок 1.8 – Создание группы Анимация
Создадим в группе Анимация новый компонент – Библиотека_Видеоклипов#1.
Рисунок 1.9 – Создание библиотеки видеоклипов
Откроем двойным щелчком ЛК вновь созданную библиотеку для редактирования. Для ее наполнения воспользуемся иконкой на панели инструментов. В открывшемся диалоге выбора файлов для импорта укажем поддиректорию …\Lib\Animation. Выберем все файлы и нажмем экранную кнопку Открыть.
Рисунок 1.10 – Добавление Анимации
Содержимое библиотеки Библиотека_Видеоклипов#1 станет следующим:
Рисунок 1.11 – Библиотека Видеоклипов
Из всех представленных в библиотеке видеоклипов мы будем использовать только fluid_blue, остальные можно убрать с помощью иконки на панели инструментов, предварительно выбрав видеоклип ЛК.
В зависимости от редакции используемой интегрированной среды разработки – базовой или профессиональной, количество доступных текстур и видеоклипов в библиотеке различно.
В качестве видеоклипов могут быть использованы практически любые имеющиеся файлы форматов avi или mng.
После проведения подготовительных мероприятий сохраним выполненную работу, нажав ЛК и указав имя QS_Lesson_2.prj.
1.1 Экран термообработки
Перейдя в слой Шаблоны_экранов, создадим в нем компонент Экран#1.
Рисунок 1.1.1 – Создание Экрана
На созданном экране будут отображаться технологические параметры участка термической обработки, с него же будем осуществлять формирование задания на поддержание рабочей температуры. Переименуем его в Участок_термообработки. Создадим также экраны для задания параметров ПДД-регулятора, участков хранения и дозирования. Переименуем их соответственно:
Рисунок 1.1.2 – Созданные экраны
В соответствии с ТЗ на проектирование назначим аргументы шаблону экрана участка термообработки – щелчок ПК на созданном шаблоне экрана и выбор из выпадающего списка пункта Свойства
Рисунок 1.1.3 – Свойства экрана
далее переход во вкладку Аргументы.
Рисунок 1.1.4 – Вкладка Аргументы
Здесь и далее с помощью иконки создаются необходимые аргументы, задаются их имена, тип, тип данных, значения по умолчанию, привязки, флаги и т.д.
Рисунок 1.1.5 – Аргументы экрана
Те аргументы, значения которых будут отображаться на экране, имеют тип IN, а те, что задаются с клавиатуры АРМ, отображаются на экране и пересылаются в конечном итоге в PC-based контроллер, имеют тип OUT или IN\OUT. В процедуре автопостроения каналов от шаблонов автопривязка аргументов будет осуществляться соответственно к атрибутам Реальное и Входное значение каналов.
Закроем бланк свойств экрана щелчком ЛК на . Для перехода к непосредственному созданию и редактированию содержимого экрана дважды нажмем на нем ЛК мыши. Зададим в качестве фона экрана текстуру metal_011. В открывшемся диалоговом окне укажем в качестве типа фона Изображение, а из имеющихся в библиотеке текстур - metal_011.
Рисунок 1.1.6 – Задание фона экрана
После нажатия экранной кнопки Готово фон графического экрана будет изменен на указанный.
Рисунок 1.1.7 – Вид экрана
С помощью графических объектов (ГО), сохраненных в ресурсных библиотеках и вызываемых с помощью иконки панели инструментов,
Рисунок 1.1.8 – Графические объекты
а также графических элементов (ГЭ) объемных труб и текста , создадим статическую часть экрана. Примерный вид представлен ниже.
Рисунок 1.1.9 – Предварительный вид экрана термообработки
Графические объекты размещаются с использованием метода drag-and-drop и допускают масштабирование. Для изменения размера ГО необходимо выделить его ЛК и с помощью позиционирования указателя мыши в узловые точки выполнить необходимые корректирующие действия:
Рисунок 1.1.10 – Клапан
Значения расхода теплоносителя и рабочей температуры будем отображать с помощью ГЭ Показывающий прибор . Разместив их на экране следующим образом:
Рисунок 1.1.11 – Предварительный вид экрана термообработки
Двойным щелчком ЛК откроем свойства левого ГЭ и зададим ему свойства:
Рисунок 1.1.12 – Свойства первого стрелочного прибора
Аналогичным образом поступим с правым ГЭ:
Рисунок 1.1.13 – Свойства второго стрелочного прибора
В нижней части экрана с помощью иконки разместим ГЭ Тренд для вывода значений аргументов Температура_рабочая, Расход_теплоносителя и Задание_температуры.
Экран термообработки будет выглядеть следующим образом
Рисунок 1.1.14 – Размещение тренда на экране
Основные свойства ГЭ оставим заданными по умолчанию, добавив заголовок Участок термообработки.
Рисунок 1.1.15 – Свойства тренда
Определим для отображения на тренде три кривые, связав их с соответствующими аргументами экрана, и зададим для них цвет и толщину линий, интервалы выводимых значений.
Кликнем правой кнопкой мыши по слову «Кривые», тем самым добавив новую кривую в тренд.
Рисунок 1.1.16 – Добавление кривой тренда
Рисунок 1.1.17 – Свойства кривых тренда
Для формирования задания регулятору разместим справа от ГЭ Тренд ГЭ Прямоугольник , он будет служить подложкой для ГЭ Ползунок с помощью которого будем задавать величину задания и отображать его же. Точную величину задания будем отображать в верхней части прямоугольника с помощью ГЭ Текст .
Рисунок 1.1.18 – Ползунок
Свойства ГЭ будут:
Рисунок 1.1.19 – Свойства ГЭ
Откажемся от использования рамки и заливки для данного ГЭ, задав ему следующие свойства:
Рисунок 1.1.20 – Отказ от рамки ГЭ
Свойства ГЭ назначим следующим образом:
Рисунок 1.1.21 – Свойства ползунка
В левом верхнем углу экрана разместим надпись – Участок термообработки.
Рисунок 1.1.22 – Свойства ГЭ Текст
Так как для АРМ будет разработано еще два экрана (Хранение и Дозирование), то для осуществления переходов между экранами необходимо предусмотреть соответствующие средства. В качестве них будем использовать ГЭ .
Рисунок 1.1.23 – Кнопки перехода
Двойным щелчком ЛК на ГЭ Хранение откроем его свойства Общие, который примет вид:
Рисунок 1.1.24 – Свойства ГЭ Кнопка
В разделе События выделим ЛК пункт mousePressed (событие по нажатию ЛК на ГЭ) и по нажатию ПК добавим переход на экран:
Рисунок 1.1.25 – Раздел события
В открывшемся пункте Jump to Screen по нажатию ЛК из списка выберем шаблон экрана Участок_Хранения:
Рисунок 1.1.26 – Назначение экрана
Подобным образом поступим для организации перехода на экран участка дозирования.
Параметры ПДД-регулятора – Кп, Кд, Кдд и зону нечувствительности будем формировать с помощью всплывающего окна, открытие данного окна оформим также с помощью ГЭ , который разместим в левой части экрана, привязку выполним как в описанных выше случаях.
Для отображения в левом верхнем углу графического экрана текущей даты и времени воспользуемся ГЭ Календарь . Настройку ГЭ выполним следующим образом:
Рисунок 1.1.27 – Свойства Даты и времени
Таким образом, экран, представляющий на АРМ участок термической подготовки подготовлен и выглядит следующим образом:
Рисунок 1.1.28 – Конечный вид экрана термообработки
2. Написание программ
Продолжая разработку проекта принятым способом, создадим шаблоны программ, реализующие управляющие функции – поддержания температуры и розлива продукта, а также вспомогательные, предназначенные для работы с дискретными сигналами. В левом окне навигатора проекта ЛК выберем слой Шаблоны_программ, по щелчку ПК создадим компонент Программа#1:
Рисунок 2.1 – Создание программы
Выделив созданный компонент ЛК, изменим его имя на Управление_клапаном_нагрева. Эта программа разработана для управления клапаном нагрева, моделирование которой будет производится с помощью программы Модель_нагревателя.
Двойным щелчком ЛК на компоненте Управление_клапаном_нагрева откроем окно редактора шаблонов программ и, выделив ЛК пункт Аргументы, перейдем в табличный редактор аргументов. Создадим аргументы для данного шаблона программы исходя из ТЗ на разработку ПДД-регулятора с управлением исполнительным механизмом методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Рисунок 2.2 – Аргументы программы
После определения входных и выходных аргументов приступим непосредственно к разработке программы. Для этого выделим ЛК имя созданного шаблона программы и в появившемся диалоге выбора языка программирования укажем FBD диаграмму.
Рисунок 2.3 – Выбор языка программы
В открывшемся окне редактора программ выберем ЛК иконку для доступа к библиотекам функциональных блоков, далее выбирая ЛК необходимые блоки, перетаскиваем их в рабочее поле редактора, группируем, определяем внутренние связи между входами и выходами блоков, назначаем привязки к аргументам. Готовая программа выглядит следующим образом:
Рисунок 2.4 – Готовая программа
Перед отладкой и включением в состав проекта разработанный шаблон программы необходимо скомпилировать. Для этого используем иконку на панели инструментов или нажимаем функциональную клавишу F7. Результат компиляции показывается в окне Вывод, которое может быть открыто с помощью иконки на панели инструментов либо из основного меню интегрированной среды разработки.
В нашем случае данное окно содержит сообщение об успешном окончании процесса компиляции:
Рисунок 2.5 – Компиляция программы
Для процесса дозирования продукта создадим программу Дозирование, задав для нее следующие аргументы:
Рисунок 2.6 – Аргументы программы
Для разработки программы выберем FBD диаграмму.
Рисунок 2.7 – Выбор языка программы
Программа будет выглядеть следующим образом
Рисунок 2.8 – Готовая программа
Откомпилируем программу для включения в проект нажатием F7.
Для узла RTM2 создадим программу «Модель нагревателя». Зададим аргументы:
Рисунок 2.9 – Аргументы программы
Для разработки программы выберем FBD диаграмму.
Рисунок 2.10 – Готовая программа
Откомпилируем программу для включения в проект.
Создадим в слое Шаблоны_программ новую программу _Имитатор_УХ_Аналог.
Аргументы для программы:
Рисунок 2.11 – Аргументы программы
Сама программа:
Рисунок 2.12 – Готовая программа
Изменяющийся по синусоидальному закону «случайный» компонент в диапазоне (-1,1) будем масштабировать, задавая аргумент Флуктуация, и добавлять к аргументу Базис, определяющему установившееся значение. Откомпилируем программу нажатием функциональной клавиши F7.
Для имитации дискретных сигналов создадим шаблон программы Имитатор_УХ_Дискрет со следующими аргументами:
Рисунок 2.13 – Аргументы программы
Разработанная на Техно FBD программа будет выглядеть так:
Рисунок 2.14 – Готовая программа
Данная программа будет периодически имитировать срабатывание дискретного датчика. Задавая входным аргументом Счетчик_тактов количество тактов, поступающих от генератора G01, до момента срабатывания датчика (установки триггера TP), при его достижении выходной аргумент Сигнал будет удерживаться в состоянии 1 в течение последующих 20 тактов, затем произойдет сброс его в состояние 0, а далее картина будет повторяться.
Для имитации расхода продукта создадим шаблон программы Имитатор_Расход_Продукта, для чего также воспользуемся языком Техно FBD. Аргументы программы определим как:
Рисунок 2.15 – Аргументы программы
Случайную составляющую расхода будем формировать, используя центральную предельную теорему, из комбинации четырех генераторов случайных чисел в диапазоне (0,1) с равномерным распределением. Номинальное значение расхода зададим равным 50, а для плавного изменения в моменты включения/выключения дозирующего насоса применим функциональный блок переключения с динамической балансировкой – SSWT. Не забудем с помощью блока умножения X*Y привести выходное значение программы к диапазону 12-ти разрядного АЦП.
3. Создание базы каналов RTM2
Создадим в узле RTM2 каналы : Участок_термообработки и Участок_дозирования. Откроем дополнительное окно навигатора, в верхнем слой Шаблоны_программ, а в нижнем – канал Участок_термообработки созданного узла АРМ RTM_2. Перенесем программу Модель_нагревателя в RTM2 – Участок_термообработки. Получился канал класса САLL. Откроем его свойства – аргументы, нажав на кнопку создания каналов с привязкой по аргументам, получим:
Рисунок 3.1 – Аргументы канала
Аналогично поступаем с программой «Управление_клапаном_нагрева». Но в данном канале не для аргументов делается автоматическая привязка. Для аргументов температура, задание, Выход_плюс и Выход_минус делаем привязку исходя из рисунка. А для аргументов Кп, Кд, Кдд, Зона нечувствительности нужно сделать автоматическую привязку.
Рисунок 3.2 – Аргументы канала
Создаем канал класса FLOAT -Задание температуры и к нему привязываем Задание. Далее получив аналогичные привязки к аргументам, открываем дополнительное окно навигатора и перетаскиваем с узла RTM1- Задание_температуры на узел RTM2- Задание_температуры. Вследствие этого на канале Задание_температуры RTM2 появляется значек привязки
Рисунок 3.3 – Привязка канала
Создаем такие же привязки с каналами Расход и Температура.
Расход с RTM2 перетаскиваем на канал Расход_теплоносителя узла RTM1.
Температуру с RTM 2 перетаскиваем на Температура_рабочая с RTM1.
Далее привязываем каналы Кп, Кд, Кдд, Зона нечувствительности. С узла RTM1 – Участок_термообработки перетаскиваем каналы Кп, Кд, Кдд, Зона нечувствительности на соответствующие каналы узла RTM2 – Участок_термообработки.
4. Создание узлов системы RTM_2
4.1 Участок термообработки
В узле RTM1 создадим канал Участок_хранения. С шаблона экранов перетащим в RTM1- Участок_хранения экран .
Для привязки разработанной программы выделим в окне Навигатора проекта группу Участок_Хранения узла RTM_1. Выделим канал Уровень и откроем его свойства. Во вкладке Информация определим свойство канала Вызов путем указания в диалоге шаблона программы Имитатор_УХ_Аналог.
Рисунок 4.1.1 – Свойства графической панели
Перейдя в появившуюся после выполненного действия вкладку Аргументы, привяжем аргументы программы к атрибуту канала и зададим константы в столбце Значения по умолчанию.
Рисунок 4.1.2 – Аргументы графической панели
Подобным образом поступим в отношении каналов Температура, Давление и Влажность, указав для них соответственно аргументы Флуктуация и Базис как (0.25,24), (0.025,0.98) и (0.2,70).
Значки у каналов стали зеленого цвета:
Рисунок 4.1.3 – Каналы
После компиляции программы выделим канал Дверь в группе Участок_Хранения узла RTM_1 и в бланке Информация определим свойство Вызов следующим образом:
Рисунок 4.1.4 – Свойства графической панели
Во вкладке Аргументы свяжем выходной аргумент программы с атрибутом Реальное значение текущего канала и зададим период «срабатывания» датчика в качестве значения по умолчанию:
Рисунок 4.1.5 – Аргументы графической панели
Для канала Пожарная_сигнализация поступим аналогичным образом, определив для него периодичность срабатывания как 300. В отношении канала Вентиляция поступим несколько иначе – зададим ему постоянное значение, соответствующее включенному состоянию системы вентиляции:
Рисунок 4.1.6 – Редактирование канала
и аналогично в Свойствах – Информация-Вызов- Имитатор-УХ-Дискрет (Шаблон программ).
5. Разработка графических панелей
Создадим в корневой группе узла RTM 2 два новых компонента – экраны.
Рисунок 5.1 – Создание экрана
Переименуем их Экран_термообработка и Экран_Дозирование. И видим что в шаблонах экранов тоже автоматически появились эти же экраны.
Рисунок 5.2 – Экраны узла RTM_2
Откроем на редактирование первый канал класса CALL Экран_Термообработка и зададим параметры с учетом возможного разрешения экрана (максимум 800х600).
Рисунок 5.3 – Редактирование параметров экрана
Создадим используя метод drag-and-drop, аргументы экрана. Для этого откроем Шаблоны экранов- Экран_Термообработка – Свойства – Аргументы. В окне навигатора откроем узел RTM 2 и оттуда будем перетаскивать каналы на привязку аргументов. (Можно сделать привязки и другим методом: двойным щелчком в поле привязка перед каждым аргументом и выбираем из всплывающего окна нужные каналы).
Рисунок 5.4 – Аргументы экрана
Далее с помощью объемных ГЭ отобразим статическую часть экрана:
Рисунок 5.5 – Статическая часть экрана
Разместим на мнемосхеме возле клапана, регулирующего расход теплоносителя, два ГЭ . Для верхней сферы зададим свойства как:
Рисунок 5.6 – Свойства ГЭ
Для нижней:
Рисунок 5.7 – Свойства ГЭ
Таким образом, с помощью данных ГЭ будем наблюдать процесс открытия (верхний) и закрытия (нижний) регулирующего клапана.
Разместим ГЭ Текст в центре отрисованной емкости и настроим его на отображене значения рабочей температуры:
Рисунок 5.8 – Свойства ГЭ Текст
Далее разместим ГЭ Тренд и, выделив в панели аргументов
Рисунок 5.9 – Аргументы экрана
(удерживая нажатой клавишу Ctrl) аргументы ARG_000, ARG_001 и ARG_004, с помощью drag-and-drop перенесем их на тренд.
Рисунок 5.10 – Тренд
Теперь изменим стиль линий и поставим толщину линии = 2. Получим:
Рисунок 5.11 – Тренд
Для реализации перехода на экран_Дозирование, разместим в нижней части редактируемой панели ГЭ ОК и зададим следующие свойства:
Рисунок 5.12 – Свойства ГЭ Кнопка
Общий вид экрана_Термообработка будет:
Рисунок 5.13 – Общий вид экрана
Список использованных источников
1 Петров И. В. «Программируемые контроллеры и стандартные языки программирования»
2 Материалы сайта www.adastra.ru.
3 Файл справки Trace Mode 6.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Филиал в г. Стерлитамаке
Кафедра «Автоматизированные технологические и информационные системы»
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления»
на тему: «Методическое пособие по программе
Trace Mode 6»
0200 220301 103 ПЗ
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
ФИЛИАЛ В Г. СТЕРЛИТАМАКЕ
Кафедра «Автоматизированные технологические и информационные системы»
Утверждаю: зав. кафедрой, профессор, д.т.н. Каяшев А.И.
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсовой работы
по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления»
Студенту гр.
1. Тема работы: методическое пособие по программе Trace Mode 6
2. Исходные данные по работе: программа Trace Mode 6
3. Предоставить следующие материалы в указанные сроки:
1.Пояснительную записку
1.1. Титульный лист
1.2. Задание
1.3. Содержание
1.4. Введение
1.5 Создание экранов АРМ ___________
1.6 Написание программ_____________________________________________
1.7 Создание базы каналов RTM_2 ___________
1.8 Создание узлов системы RTM_2 _____
1.9 Разработка графических панелей
1.10 Список использованных источников
4. Срок сдачи студентом законченной работы 15. 05. 2012г.
Cодержание
Введение.........................................................................................................................4
1. Создание экранов АРМ ……..5
1.1 Экран термообработки ,,,,,,,,,,,5
2. Написание программ 21
3. Создание базы каналов RTM_2 26
4. Создание узлов системы RTM_2 28
4.1 Участок термообработки 28
5. Разработка графических панелей 30
6. Список использованных источников 35
Введение
TRACE MODE 6 предназначена для автоматизации промышленных пред-приятий, энергетических объектов, интеллектуальных зданий, объектов транспорта, систем энергоучета и т.д. Масштаб систем автоматизации, создаваемых в TRACE MODE, может быть любым – от автономно работающих управляющих контроллеров и рабочих мест операторов (АРМ), до территориально распределенных систем управления, включающих десятки контроллеров и АРМ, обменивающихся данными с использованием различных коммуникаций – локальная сеть, интранет/интернет, последовательные шины на основе RS-232/485, выделенные и коммутируемые телефонные линии, радиоканал и GSM-сети. Причем, благодаря наличию в составе TRACE MODE 6 компонентов T-Factory.exe, появляется возможность комплексной автоматизации управления как технологическими, так и бизнес-процессами производства для достижения высокой экономической эффективности и быстрого возврата инве-стиций.
1. Создание экранов АРМ
Проиллюстрируем создание системы автоматизации путем проектирования "от шаблонов", т.е. будем создавать информационную базу проекта – каналы по аргументам разрабатываемых шаблонов экранов и программ, дополняя основной подход методами автопостроения и связывания каналов в узлах проекта.
Воспользуемся пользовательской библиотекой компонентов. Для этого скопируем файл tmdevenv.tmul из поддиректории %TRACE MODE%\Lib в директорию %TRACE MODE%.
Откроем интегрированную систему разработки и с помощью щелчка ЛК по иконке создадим новый проект. В качестве стиля разработки выберем Стандартный. Для этого откроем пункт главного меню Файл -Настройки ИС – ИС - Уровень сложности - Стандартный и нажмём Готово.
Рисунок 1.1 – Настройка уровня сложности
Перейдем в слой Библиотеки_компонентов, где в разделе Пользовательская откроем библиотеку Библиотека_1. Сохраненный в данной библиотеке объект Объект_1 содержит в своем слое Ресурсы необходимый для дальнейшей разработки набор графических объектов – изображения клапанов, емкостей, двигателей и т.д.
Рисунок 1.2 – Библиотека компонентов
В зависимости от редакции используемой интегрированной среды разработки – базовой или профессиональной, количество графических объектов в библиотеке различно.
Перенесем группы в слой Ресурсы текущего проекта с помощью механизма drag-and-drop и переименуем их как показано ниже.
Рисунок 1.3 – Ресурсы
Здесь же в слое Ресурсы создадим группу Картинки для помещения в нее текстур, которые будут применены в оформлении создаваемых графических экранов.
Рисунок 1.4 – Создание группы Картинки
Создадим в группе Картинки новый компонент – Библиотека_Изображений#1.
Рисунок 1.5 – Создание библиотеки изображений
Откроем двойным щелчком ЛК вновь созданную библиотеку для редактирования. Для ее наполнения воспользуемся иконкой на панели инструментов. В открывшемся диалоге выбора файлов для импорта укажем поддиректорию …\Lib\Texture. Выберем все файлы и нажмем экранную кнопку Открыть.
Рисунок 1.6 – Добавление текстур
Содержимое библиотеки Библиотека_Изображений#1 станет следующим:
Рисунок 1.7 – Вид импортированных текстур
В слое Ресурсы создадим группу Анимация.
Рисунок 1.8 – Создание группы Анимация
Создадим в группе Анимация новый компонент – Библиотека_Видеоклипов#1.
Рисунок 1.9 – Создание библиотеки видеоклипов
Откроем двойным щелчком ЛК вновь созданную библиотеку для редактирования. Для ее наполнения воспользуемся иконкой на панели инструментов. В открывшемся диалоге выбора файлов для импорта укажем поддиректорию …\Lib\Animation. Выберем все файлы и нажмем экранную кнопку Открыть.
Рисунок 1.10 – Добавление Анимации
Содержимое библиотеки Библиотека_Видеоклипов#1 станет следующим:
Рисунок 1.11 – Библиотека Видеоклипов
Из всех представленных в библиотеке видеоклипов мы будем использовать только fluid_blue, остальные можно убрать с помощью иконки на панели инструментов, предварительно выбрав видеоклип ЛК.
В зависимости от редакции используемой интегрированной среды разработки – базовой или профессиональной, количество доступных текстур и видеоклипов в библиотеке различно.
В качестве видеоклипов могут быть использованы практически любые имеющиеся файлы форматов avi или mng.
После проведения подготовительных мероприятий сохраним выполненную работу, нажав ЛК и указав имя QS_Lesson_2.prj.
1.1 Экран термообработки
Перейдя в слой Шаблоны_экранов, создадим в нем компонент Экран#1.
Рисунок 1.1.1 – Создание Экрана
На созданном экране будут отображаться технологические параметры участка термической обработки, с него же будем осуществлять формирование задания на поддержание рабочей температуры. Переименуем его в Участок_термообработки. Создадим также экраны для задания параметров ПДД-регулятора, участков хранения и дозирования. Переименуем их соответственно:
Рисунок 1.1.2 – Созданные экраны
В соответствии с ТЗ на проектирование назначим аргументы шаблону экрана участка термообработки – щелчок ПК на созданном шаблоне экрана и выбор из выпадающего списка пункта Свойства
Рисунок 1.1.3 – Свойства экрана
далее переход во вкладку Аргументы.
Рисунок 1.1.4 – Вкладка Аргументы
Здесь и далее с помощью иконки создаются необходимые аргументы, задаются их имена, тип, тип данных, значения по умолчанию, привязки, флаги и т.д.
Рисунок 1.1.5 – Аргументы экрана
Те аргументы, значения которых будут отображаться на экране, имеют тип IN, а те, что задаются с клавиатуры АРМ, отображаются на экране и пересылаются в конечном итоге в PC-based контроллер, имеют тип OUT или IN\OUT. В процедуре автопостроения каналов от шаблонов автопривязка аргументов будет осуществляться соответственно к атрибутам Реальное и Входное значение каналов.
Закроем бланк свойств экрана щелчком ЛК на . Для перехода к непосредственному созданию и редактированию содержимого экрана дважды нажмем на нем ЛК мыши. Зададим в качестве фона экрана текстуру metal_011. В открывшемся диалоговом окне укажем в качестве типа фона Изображение, а из имеющихся в библиотеке текстур - metal_011.
Рисунок 1.1.6 – Задание фона экрана
После нажатия экранной кнопки Готово фон графического экрана будет изменен на указанный.
Рисунок 1.1.7 – Вид экрана
С помощью графических объектов (ГО), сохраненных в ресурсных библиотеках и вызываемых с помощью иконки панели инструментов,
Рисунок 1.1.8 – Графические объекты
а также графических элементов (ГЭ) объемных труб и текста , создадим статическую часть экрана. Примерный вид представлен ниже.
Рисунок 1.1.9 – Предварительный вид экрана термообработки
Графические объекты размещаются с использованием метода drag-and-drop и допускают масштабирование. Для изменения размера ГО необходимо выделить его ЛК и с помощью позиционирования указателя мыши в узловые точки выполнить необходимые корректирующие действия:
Рисунок 1.1.10 – Клапан
Значения расхода теплоносителя и рабочей температуры будем отображать с помощью ГЭ Показывающий прибор . Разместив их на экране следующим образом:
Рисунок 1.1.11 – Предварительный вид экрана термообработки
Двойным щелчком ЛК откроем свойства левого ГЭ и зададим ему свойства:
Рисунок 1.1.12 – Свойства первого стрелочного прибора
Аналогичным образом поступим с правым ГЭ:
Рисунок 1.1.13 – Свойства второго стрелочного прибора
В нижней части экрана с помощью иконки разместим ГЭ Тренд для вывода значений аргументов Температура_рабочая, Расход_теплоносителя и Задание_температуры.
Экран термообработки будет выглядеть следующим образом
Рисунок 1.1.14 – Размещение тренда на экране
Основные свойства ГЭ оставим заданными по умолчанию, добавив заголовок Участок термообработки.
Рисунок 1.1.15 – Свойства тренда
Определим для отображения на тренде три кривые, связав их с соответствующими аргументами экрана, и зададим для них цвет и толщину линий, интервалы выводимых значений.
Кликнем правой кнопкой мыши по слову «Кривые», тем самым добавив новую кривую в тренд.
Рисунок 1.1.16 – Добавление кривой тренда
Рисунок 1.1.17 – Свойства кривых тренда
Для формирования задания регулятору разместим справа от ГЭ Тренд ГЭ Прямоугольник , он будет служить подложкой для ГЭ Ползунок с помощью которого будем задавать величину задания и отображать его же. Точную величину задания будем отображать в верхней части прямоугольника с помощью ГЭ Текст .
Рисунок 1.1.18 – Ползунок
Свойства ГЭ будут:
Рисунок 1.1.19 – Свойства ГЭ
Откажемся от использования рамки и заливки для данного ГЭ, задав ему следующие свойства:
Рисунок 1.1.20 – Отказ от рамки ГЭ
Свойства ГЭ назначим следующим образом:
Рисунок 1.1.21 – Свойства ползунка
В левом верхнем углу экрана разместим надпись – Участок термообработки.
Рисунок 1.1.22 – Свойства ГЭ Текст
Так как для АРМ будет разработано еще два экрана (Хранение и Дозирование), то для осуществления переходов между экранами необходимо предусмотреть соответствующие средства. В качестве них будем использовать ГЭ .
Рисунок 1.1.23 – Кнопки перехода
Двойным щелчком ЛК на ГЭ Хранение откроем его свойства Общие, который примет вид:
Рисунок 1.1.24 – Свойства ГЭ Кнопка
В разделе События выделим ЛК пункт mousePressed (событие по нажатию ЛК на ГЭ) и по нажатию ПК добавим переход на экран:
Рисунок 1.1.25 – Раздел события
В открывшемся пункте Jump to Screen по нажатию ЛК из списка выберем шаблон экрана Участок_Хранения:
Рисунок 1.1.26 – Назначение экрана
Подобным образом поступим для организации перехода на экран участка дозирования.
Параметры ПДД-регулятора – Кп, Кд, Кдд и зону нечувствительности будем формировать с помощью всплывающего окна, открытие данного окна оформим также с помощью ГЭ , который разместим в левой части экрана, привязку выполним как в описанных выше случаях.
Для отображения в левом верхнем углу графического экрана текущей даты и времени воспользуемся ГЭ Календарь . Настройку ГЭ выполним следующим образом:
Рисунок 1.1.27 – Свойства Даты и времени
Таким образом, экран, представляющий на АРМ участок термической подготовки подготовлен и выглядит следующим образом:
Рисунок 1.1.28 – Конечный вид экрана термообработки
2. Написание программ
Продолжая разработку проекта принятым способом, создадим шаблоны программ, реализующие управляющие функции – поддержания температуры и розлива продукта, а также вспомогательные, предназначенные для работы с дискретными сигналами. В левом окне навигатора проекта ЛК выберем слой Шаблоны_программ, по щелчку ПК создадим компонент Программа#1:
Рисунок 2.1 – Создание программы
Выделив созданный компонент ЛК, изменим его имя на Управление_клапаном_нагрева. Эта программа разработана для управления клапаном нагрева, моделирование которой будет производится с помощью программы Модель_нагревателя.
Двойным щелчком ЛК на компоненте Управление_клапаном_нагрева откроем окно редактора шаблонов программ и, выделив ЛК пункт Аргументы, перейдем в табличный редактор аргументов. Создадим аргументы для данного шаблона программы исходя из ТЗ на разработку ПДД-регулятора с управлением исполнительным механизмом методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Рисунок 2.2 – Аргументы программы
После определения входных и выходных аргументов приступим непосредственно к разработке программы. Для этого выделим ЛК имя созданного шаблона программы и в появившемся диалоге выбора языка программирования укажем FBD диаграмму.
Рисунок 2.3 – Выбор языка программы
В открывшемся окне редактора программ выберем ЛК иконку для доступа к библиотекам функциональных блоков, далее выбирая ЛК необходимые блоки, перетаскиваем их в рабочее поле редактора, группируем, определяем внутренние связи между входами и выходами блоков, назначаем привязки к аргументам. Готовая программа выглядит следующим образом:
Рисунок 2.4 – Готовая программа
Перед отладкой и включением в состав проекта разработанный шаблон программы необходимо скомпилировать. Для этого используем иконку на панели инструментов или нажимаем функциональную клавишу F7. Результат компиляции показывается в окне Вывод, которое может быть открыто с помощью иконки на панели инструментов либо из основного меню интегрированной среды разработки.
В нашем случае данное окно содержит сообщение об успешном окончании процесса компиляции:
Рисунок 2.5 – Компиляция программы
Для процесса дозирования продукта создадим программу Дозирование, задав для нее следующие аргументы:
Рисунок 2.6 – Аргументы программы
Для разработки программы выберем FBD диаграмму.
Рисунок 2.7 – Выбор языка программы
Программа будет выглядеть следующим образом
Рисунок 2.8 – Готовая программа
Откомпилируем программу для включения в проект нажатием F7.
Для узла RTM2 создадим программу «Модель нагревателя». Зададим аргументы:
Рисунок 2.9 – Аргументы программы
Для разработки программы выберем FBD диаграмму.
Рисунок 2.10 – Готовая программа
Откомпилируем программу для включения в проект.
Создадим в слое Шаблоны_программ новую программу _Имитатор_УХ_Аналог.
Аргументы для программы:
Рисунок 2.11 – Аргументы программы
Сама программа:
Рисунок 2.12 – Готовая программа
Изменяющийся по синусоидальному закону «случайный» компонент в диапазоне (-1,1) будем масштабировать, задавая аргумент Флуктуация, и добавлять к аргументу Базис, определяющему установившееся значение. Откомпилируем программу нажатием функциональной клавиши F7.
Для имитации дискретных сигналов создадим шаблон программы Имитатор_УХ_Дискрет со следующими аргументами:
Рисунок 2.13 – Аргументы программы
Разработанная на Техно FBD программа будет выглядеть так:
Рисунок 2.14 – Готовая программа
Данная программа будет периодически имитировать срабатывание дискретного датчика. Задавая входным аргументом Счетчик_тактов количество тактов, поступающих от генератора G01, до момента срабатывания датчика (установки триггера TP), при его достижении выходной аргумент Сигнал будет удерживаться в состоянии 1 в течение последующих 20 тактов, затем произойдет сброс его в состояние 0, а далее картина будет повторяться.
Для имитации расхода продукта создадим шаблон программы Имитатор_Расход_Продукта, для чего также воспользуемся языком Техно FBD. Аргументы программы определим как:
Рисунок 2.15 – Аргументы программы
Случайную составляющую расхода будем формировать, используя центральную предельную теорему, из комбинации четырех генераторов случайных чисел в диапазоне (0,1) с равномерным распределением. Номинальное значение расхода зададим равным 50, а для плавного изменения в моменты включения/выключения дозирующего насоса применим функциональный блок переключения с динамической балансировкой – SSWT. Не забудем с помощью блока умножения X*Y привести выходное значение программы к диапазону 12-ти разрядного АЦП.
3. Создание базы каналов RTM2
Создадим в узле RTM2 каналы : Участок_термообработки и Участок_дозирования. Откроем дополнительное окно навигатора, в верхнем слой Шаблоны_программ, а в нижнем – канал Участок_термообработки созданного узла АРМ RTM_2. Перенесем программу Модель_нагревателя в RTM2 – Участок_термообработки. Получился канал класса САLL. Откроем его свойства – аргументы, нажав на кнопку создания каналов с привязкой по аргументам, получим:
Рисунок 3.1 – Аргументы канала
Аналогично поступаем с программой «Управление_клапаном_нагрева». Но в данном канале не для аргументов делается автоматическая привязка. Для аргументов температура, задание, Выход_плюс и Выход_минус делаем привязку исходя из рисунка. А для аргументов Кп, Кд, Кдд, Зона нечувствительности нужно сделать автоматическую привязку.
Рисунок 3.2 – Аргументы канала
Создаем канал класса FLOAT -Задание температуры и к нему привязываем Задание. Далее получив аналогичные привязки к аргументам, открываем дополнительное окно навигатора и перетаскиваем с узла RTM1- Задание_температуры на узел RTM2- Задание_температуры. Вследствие этого на канале Задание_температуры RTM2 появляется значек привязки
Рисунок 3.3 – Привязка канала
Создаем такие же привязки с каналами Расход и Температура.
Расход с RTM2 перетаскиваем на канал Расход_теплоносителя узла RTM1.
Температуру с RTM 2 перетаскиваем на Температура_рабочая с RTM1.
Далее привязываем каналы Кп, Кд, Кдд, Зона нечувствительности. С узла RTM1 – Участок_термообработки перетаскиваем каналы Кп, Кд, Кдд, Зона нечувствительности на соответствующие каналы узла RTM2 – Участок_термообработки.
4. Создание узлов системы RTM_2
4.1 Участок термообработки
В узле RTM1 создадим канал Участок_хранения. С шаблона экранов перетащим в RTM1- Участок_хранения экран .
Для привязки разработанной программы выделим в окне Навигатора проекта группу Участок_Хранения узла RTM_1. Выделим канал Уровень и откроем его свойства. Во вкладке Информация определим свойство канала Вызов путем указания в диалоге шаблона программы Имитатор_УХ_Аналог.
Рисунок 4.1.1 – Свойства графической панели
Перейдя в появившуюся после выполненного действия вкладку Аргументы, привяжем аргументы программы к атрибуту канала и зададим константы в столбце Значения по умолчанию.
Рисунок 4.1.2 – Аргументы графической панели
Подобным образом поступим в отношении каналов Температура, Давление и Влажность, указав для них соответственно аргументы Флуктуация и Базис как (0.25,24), (0.025,0.98) и (0.2,70).
Значки у каналов стали зеленого цвета:
Рисунок 4.1.3 – Каналы
После компиляции программы выделим канал Дверь в группе Участок_Хранения узла RTM_1 и в бланке Информация определим свойство Вызов следующим образом:
Рисунок 4.1.4 – Свойства графической панели
Во вкладке Аргументы свяжем выходной аргумент программы с атрибутом Реальное значение текущего канала и зададим период «срабатывания» датчика в качестве значения по умолчанию:
Рисунок 4.1.5 – Аргументы графической панели
Для канала Пожарная_сигнализация поступим аналогичным образом, определив для него периодичность срабатывания как 300. В отношении канала Вентиляция поступим несколько иначе – зададим ему постоянное значение, соответствующее включенному состоянию системы вентиляции:
Рисунок 4.1.6 – Редактирование канала
и аналогично в Свойствах – Информация-Вызов- Имитатор-УХ-Дискрет (Шаблон программ).
5. Разработка графических панелей
Создадим в корневой группе узла RTM 2 два новых компонента – экраны.
Рисунок 5.1 – Создание экрана
Переименуем их Экран_термообработка и Экран_Дозирование. И видим что в шаблонах экранов тоже автоматически появились эти же экраны.
Рисунок 5.2 – Экраны узла RTM_2
Откроем на редактирование первый канал класса CALL Экран_Термообработка и зададим параметры с учетом возможного разрешения экрана (максимум 800х600).
Рисунок 5.3 – Редактирование параметров экрана
Создадим используя метод drag-and-drop, аргументы экрана. Для этого откроем Шаблоны экранов- Экран_Термообработка – Свойства – Аргументы. В окне навигатора откроем узел RTM 2 и оттуда будем перетаскивать каналы на привязку аргументов. (Можно сделать привязки и другим методом: двойным щелчком в поле привязка перед каждым аргументом и выбираем из всплывающего окна нужные каналы).
Рисунок 5.4 – Аргументы экрана
Далее с помощью объемных ГЭ отобразим статическую часть экрана:
Рисунок 5.5 – Статическая часть экрана
Разместим на мнемосхеме возле клапана, регулирующего расход теплоносителя, два ГЭ . Для верхней сферы зададим свойства как:
Рисунок 5.6 – Свойства ГЭ
Для нижней:
Рисунок 5.7 – Свойства ГЭ
Таким образом, с помощью данных ГЭ будем наблюдать процесс открытия (верхний) и закрытия (нижний) регулирующего клапана.
Разместим ГЭ Текст в центре отрисованной емкости и настроим его на отображене значения рабочей температуры:
Рисунок 5.8 – Свойства ГЭ Текст
Далее разместим ГЭ Тренд и, выделив в панели аргументов
Рисунок 5.9 – Аргументы экрана
(удерживая нажатой клавишу Ctrl) аргументы ARG_000, ARG_001 и ARG_004, с помощью drag-and-drop перенесем их на тренд.
Рисунок 5.10 – Тренд
Теперь изменим стиль линий и поставим толщину линии = 2. Получим:
Рисунок 5.11 – Тренд
Для реализации перехода на экран_Дозирование, разместим в нижней части редактируемой панели ГЭ ОК и зададим следующие свойства:
Рисунок 5.12 – Свойства ГЭ Кнопка
Общий вид экрана_Термообработка будет:
Рисунок 5.13 – Общий вид экрана
Список использованных источников
1 Петров И. В. «Программируемые контроллеры и стандартные языки программирования»
2 Материалы сайта www.adastra.ru.
3 Файл справки Trace Mode 6.
Не Пропустите:
- ИЗУЧЕНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕГИСТРАТОРА DX1012-2-4 Отчет по лабораторной работе № 1
- ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНО – ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСПОЯННОГО ТОКА Отчет по лабораторной работе
- ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНО – ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСПОЯННОГО ТОКА
- Р Е Ц Е Н З И Я на дипломный проект по специальности … - Автоматизированные системы обработки информации и управления
- Р Е Ц Е Н З И Я на выпускную квалификационную работу студента группы УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ