Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Локальные системы управления». Коровин К.В

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра электропривода, автоматики и управления

в технических системах

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

по дисциплине «Локальные системы управления»

для студентов направления подготовки бакалавров

220400 «Управление в технических системах»

очной формы обучения

Воронеж 2012

Составитель канд. техн. наук К.В. Коровин

УДК 62-50

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Локальные системы управления» для студентов направления подготовки бакалавров 220400 «Управление в технических системах» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. К.В. Коровин. Воронеж, 2012. 25 с.

В методических указаниях обращается внимание студентов на изучение средств разработки АСУТП и способов создания систем управления. Подробно рассмотрены этапы создания проекта системы управления: функциональная схема – структурная схема – база каналов проекта АСУТП – программа управления на инженерном языке – привязка программы к базе каналов – проверка работы системы средствами отладки.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле МУ ЛР ЛСУ-2012.doc.

Табл. 1. Ил. 16 . Библиогр.: 7 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. Ю.С. Слепокуров

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.Л. Бурковский

Издаётся по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012

ВВЕДЕНИЕ

Создание локальных систем управления предполагает применение различных технических и программных средств разработки. Это требует теоретических знаний и практических навыков их использования.

Trace Mode – инструмент современного проектировщика АСУ ТП. Однако TRACE MODE - это инструмент высоких технологий, инструмент 21 века и, следовательно, может быть эффективно и полным образом использован только в "умелых руках", которые и являются основными потребителями этого продукта. Пользователь TRACE MODE должно хорошо знать не только его рекламные возможности, но и, что самое главное, как эти возможности реализовать. Полнота и эффективность реализация всего потенциала TRACE MODE как раз и зависит от уровня знания этого потенциала пользователем. В оснащении пользователя необходимыми, легко доступными и понятными знаниями инструментальных, программных, сервисных и др. возможностей TRACE MODE решающую роль играет методика освоения этих знаний и практика их применения для конкретных проектных задач.

Заданиями по лабораторным работам предусмотрено изучение средств разработки АСУТП пакета Trace Mode и способов создания систем управления. При этом реализуется концепция «от простого к сложному», начиная с рассмотрения возможностей программного обеспечения и заканчивая разработкой графического интерфейса системы управления.

Подробно рассмотрены этапы создания проекта системы управления: функциональная схема – структурная схема – база каналов проекта АСУТП – программа управления на инженерном языке – привязка программы к базе каналов – проверка работы системы средствами отладки.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОРЯДКУ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Перед началом лабораторных занятий в конкретной лаборатории студент обязан изучить инструкцию по технике безопасности и противопожарной безопасности, получить дополнительный инструктаж от руководителя лабораторных занятий и расписаться в журнале учета.

Для выполнения работ подгруппа студентов разбивается на бригады. Перед каждой лабораторной работой бригада получает предварительное задание. До выполнения очередной работы каждый студент должен изучить методические указания и ответить на контрольные вопросы. По окончании выполнения работы каждый студент оформляет и защищает отчет.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет оформляется каждым студентом индивидуально и должен содержать:

а) титульный лист стандартного образца с указанием наименования работы, даты оформления и защиты, исполнителя работы и принявшего работу;

б) цель работы и краткое описание объекта исследования (схемы устройства, модели и т.п.);

в) задание с необходимыми пояснениями;

г) результаты исследования;

д) выводы по результатам исследования.

Отчет должен быть оформлен в соответствии с действующим стандартом ВГТУ, аккуратно, с пояснениями всех расчетных соотношений и методики определения экспериментальных данных. Графики должны иметь масштабную сетку, четко выделенные экспериментальные точки и аппроксимирующие линии.

2

Лабораторная работа №1 знакомство с программой trace mode. Работа в редакторе базы каналов

1. Цель работы

Целью работы является первоначальное знакомство с особенностями программы TRACE MODE, а также получение практических навыков работы в редакторе базы каналов: создание проекта и узлов проекта, редактирование и тиражирование базы каналов.

2. Краткие теоретические сведения

Создание проекта

Разработка любого проекта всегда начинается в редакторе базы каналов. Чтобы загрузить этот редактор, надо выполнить команду Редактор базы каналов из группы установки инструментальной системы в меню Программы WINDOWS. При этом осуществляется запуск редактора базы каналов и на экране появляется его окно.

Для создания нового проекта следует нажать левую кнопку мыши (в дальнейшем ЛК) на иконке инструментальной панели.

Имя проекту следует задать БЫСТРЫЙ_СТАРТ.

Проекты БЫСТРЫЙ_СТАРТ и БЫСТРЫЙ_СТАРТ2 эмулируют работу контроллеров. Для задания имени проекта, содержащего физические контроллеры, нужно использовать латинские буквы.

Чтобы подтвердить завершение настройки параметров проекта достаточно нажать ЛК на кнопке ОК. При этом диалог Свойства проекта исчезнет с экрана, а в заголовке окна редактора базы каналов и его строке статуса появится название нового проекта.

3

Создание узлов проекта

Структура проекта включает в себя перечень узлов – операторских станций и контроллеров, которые работают под управлением TRACE MODE.

В рамках данной лабораторной работы требуется создать два узла. Один из них будет PC-контроллером, а второй – операторской станцией. Для создания узла надо выполнить команду Создать из меню Узел или нажать ПК в рабочей области редактора базы каналов.

Для подтверждения создания узла нужно нажать ЛК на кнопке ОК.

Редактирование базы каналов

Чтобы отредактировать каналы объекта необходимо дважды нажать ЛК на его изображении. При этом на экране появится диалог Каналы объекта. Далее необходимо выбрать первый канал в списке данного объекта и в поле ввода имени канала ввести для него новое имя. При дальнейшей настройки канала на экран будет выведен диалог Реквизиты. Он позволяет ввести частоту и фазу пересчета канала, настроить и отладить первичную обработку сигнала в канале, ввести шкалу и аварийные границы канала, настроить вызов программ для более сложной обработки сигнала или управления, а также настроить ряд других параметров канала.

Тиражирование узлов проекта

Для того, чтобы загрузить БЫСТРЫЙ_СТАРТ необходимо выполнить одну из нескольких операций:

• команда Открыть из меню Файл;

• нажать ЛК на иконке инструментальной панели;

• нажать сочетание клавиш CTRL-O.

При этом на экран выводится диалог выбора файла проекта. В нем выводится список файлов проектов из рабочей директории TRACE MODE. Выберем файл БЫСТРЫЙ СТАРТ. После этого указанный проект будет загружен в редактор базы каналов.

4

Предположим, что автоматизируемый технологический объект имеет два однотипных участка, каждый из которых управляется отдельным контроллером. Соответственно, оба эти контроллера должны иметь одинаковые конфигурации и программы управления.

Автопостроение базы каналов для обмена данными с другими узлами проекта

При автопостроении каналов для связи с другими узлами проекта существенно, чтобы эти узлы поддерживали те же линии обмена данными (локальная сеть, последовательный интерфейс или коммутируемые телефонные линии). Поддержка линии передачи данных настраивается в диалоге Параметры узла, для входа в который следует нажать ПК на изображении узла.

Внимание! Пользователям TRACE MODE на 128 точек ввода/вывода после автопостроения необходимо изменить тип узла АРМ на Малый из раздела Без автопостроения. Для этого следует использовать бланк Имя и тип диалога Параметры узла. Без выполнения этой процедуры нельзя создать графическую базу узла АРМ в редакторе представления данных.

2. Порядок выполнения работы

1. Создайте новый проект с именем БЫСТРЫЙ_СТАРТ.

2. Создайте два узла, один из которых будет PC-контроллером, а второй – операторской станцией. Назовите соответственно КНТ1 и АРМ.

3. Произведите автопостроение базы каналов для контроллера.

4. Отредактируйте каналы объекта.

5

Для этого выберите первый канал в списке данного объекта и в поле ввода имени канала введите для него новое имя (PRC-1/1), а в поле ввода комментария следующий текст: Регулирование давления – контроль. Далее установите размерность канала – ати.

А теперь выберите второй канал, который связан с платой УСО второго посадочного места. В нем установлена плата аналогового вывода. Установите для него имя PRC-1/2, комментарий – Регулирование давления – управление и размерность - %.

5. Запустите редактор базы каналов и загрузите в него проект БЫСТРЫЙ_СТАРТ.

6. Создадите новый узел в проекте путем тиражирования узла КНТ1.

7. Затем вставьте содержимое буфера в проект.

8. Измените имя нового узла на КНТ2.

9. Для узлов КНТ1 и КНТ2 установите флаг M-Link.

10. После вызова диалога Автопостроить из меню Узел, в поле 1 задайте связь с контроллером КНТ1, а в поле 2 – с КНТ2. При этом в рабочей области редактора появится база каналов узла АРМ, как показано на рис. 1.

Рис. 1

6

Здесь присутствуют два объекта, имена которых образованы из имен соответствующих узлов. В них создаются каналы, запрашивающие значения соответствующих каналов этих узлов.

В базе каналов АРМ воспроизвелись только те каналы, для которых были установлены флаги доступа.

11. В диалоге Каналы объекта для объекта КНТ1 создайте новый канал и измените его размерность.

12. Изменим источник данных для нового канала. Далее выберем объект АНАЛОГОВЫЙ ВВОД и канал AI_-ia01-0001. После этого, измените имя канала на LRAS-2 и введите комментарий Контроль уровня.

13. После этого войдите в диалог Реквизиты нового канала, и зададите для него границы шкалы 0 и 100.

14. В диалоге Параметры объекта установите флаг Загружать как на рис. 2.

Рис. 2

15. Проделайте все аналогичные действия для объекта КНТ2.

16. Подключим к узлу АРМ контроллер типа MODICON.

7

17. Войдите в диалог Параметры узла операторской станции АРМ и откройте бланк Связь по последовательным интерфейсам данного диалога.

18. Выберите в окне подключения устройство dev0 и в поле ввода названия устройства введите ModBus. Далее выберите протокол ModBus RTU и назначьте порт для связи COM1. После этого опишите переменные, которые надо запрашивать с контроллера.

19. Настройте последовательный порт.

2. Темы контрольных вопросов

4.1. Порядок создания проектов АСУТП в пакете Trace Mode.

4.2. Создание, тиражирование и редактирование Узлов проекта в пакете Trace Mode.

4.3. Работа с Базой каналов в пакете Trace Mode.

4.4. Автопостроение и ручной ввод каналов, изменение параметров канала.