51
Міністерство освіти і науки України Національний університет водного господарства та природокористування Кафедра автоматизації, електротехнічних та компютерно- інтегрованих технологій 04-03-88 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт 14-15 з дисципліни Основи компютерно-інтегрованого управліннядля студентів напряму 6.050202 „Автоматизація та компютерно-інтегровані технологіїденної та заочної форм навчання Рекомендовано методичною комісією за напрямом Автоматизація та компютерно-інтегровані технології Протокол 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014

Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та

природокористування

Кафедра автоматизації, електротехнічних та комп‘ютерно-

інтегрованих технологій

04-03-88

Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт №14-15 з дисципліни “Основи комп‘ютерно-інтегрованого управління”

для студентів напряму 6.050202 „Автоматизація та комп‘ютерно-інтегровані технології” денної та заочної форм

навчання

Рекомендовано методичною комісією за напрямом „ Автоматизація та комп‘ютерно-інтегровані технології ”

Протокол № 7 від 21.03.2014 р.

Рівне 2014

Page 2: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

2

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт №14-15 з дисципліни “Основи комп‘ютерно-інтегрованого управління” для студентів напряму 6.050202 „Автоматизація та комп‘ютерно-інтегровані технології” денної та заочної форм навчання / Пастушенко В.Й., Стеценко А.М. – Рівне: НУВГП, 2014. - 51 с.

Упорядники: Пастушенко В.Й., к.т.н., професор, Стеценко А.М.,

старший викладач.

Відповідальний за випуск: Древецький В.В., д.т.н., професор, завідувач кафедри автоматизації, електротехнічних та комп‘ютерно-інтегрованих технологій.

Пастушенко В.Й.,

Стеценко А.М., 2014

НУВГП, 2014

Page 3: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

3

Робота 14. Створення комп‘ютерно-інтегрованої системи

керування на базі промислового контролера, АРМ та

віддалених модулів вводу-виводу.

1. Мета роботи

Створити комп‘ютерно-інтегровану систему керування технологічним процесом на базі промислового логічного контролера (ПЛК), що запускається під керівництвом Мікро-МРВ

для ОС DOS, АРМ – МРВ для Windows XP –, модулів віддаленого вводу-виводу І-7017 та І-7044.

2. Теоретичні відомості

Інтегроване середовище (ІС) Trace Mode 6 об‘єднує у єдиній оболонці навігатор і набір редакторів для створення усіх складових проекту. ІС має багатовіконний інтерфейс. У навігаторі структура проекта представлена у вигляді дерева. Розробка проекту в ІС включає наступні процедури:

• створення структури проекта в навігаторі; • конфігурування або розробка структурних складових

(шаблонів графічних екранів оператора, шаблонів програм,

опис джерел-приймачів); • конфігурування інформаційних потоків; • вибір апаратних засобів АСУ (комп‘ютерів, контролерів); • створення вузлів у шарі Система та їх конфігурування; • розподіл каналів, створених у різних шарах структури, по вузлах і конфігурування інтерфейсів взаємодії компонентів в інформаційних потоках;

• зберігання проекта в єдиний файл для наступного редагування (за допомогою команди Зберегти або Зберегти

як);

• експорт вузлів у набори файлів для наступного запуску під керівництвом моніторів Trace Mode (по команді Зберегти

для МРВ).

Перерераховані процедури (за виключенням двох останніх) і операції, що входять до їх складу, моуть виконуватися у довільному порядку. Наприклад, можна розпочати розробку проекту з розробки

Page 4: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

4

шаблонів графічних екранів оператора, зі створення вузлів та їх каналів у шарі Система (якщо апаратні засоби АСУ відомі заздалегідь), можна конфігурувати канали та інформаційні потоки після розподілу каналів по вузлах і т.п.

3. План роботи

1. Створити новий проект, а у ньому – 2 вузли – ПЛК та АРМ.

2. Створити компоненти джерел-приймачів ПЛК.

3. Провести автопобудову бази інформаційних каналів у ПЛК.

4. Відредагувати інформаційні канали. 5. Створити компоненти джерел-приймачів для модулів віддаленого вводу-виводу, що під‘єднуються до АРМ.

6. Провести автопобудову інформаційних каналів в АРМ.

7. Налаштувати послідовний порт в АРМ.

8. Налаштувати параметри вузла АРМ.

9. Сконфігурувати міжвузловий обмін даними.

4. Опис лабораторного обладнання

5. АРМ оператора на базі ПК.

6. Промислові контролери Lagoon та Wincon.

7. Модулі введення-виведення серії І-7000.

8. Перетворювач інтерфейсів RS-232 / RS 485.

9. Операційна система Windows.

10. Програмне забезпечення Trace Mode 6.

Page 5: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

5

Рис. 14.1.Схема комп‘ютерно-інтегрованої системи керування

5. Порядок виконання роботи

1. Створимо новий проект. Для початку роботи над проектом завантажимо інструментальну

систему – інтегроване середовище розробки TRASE MODE 6 і за

допомогою іконки інструментальної панелі створимо новий проект. В якості стилю розробки виберемо Стандартный

(Standard). В результаті виконаної дії в лівому вікні Навігатора проекту з’явиться дерево проекту.

Page 6: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

6

Рис. 14.2. Вікно Навігатору проекту

Виділимо ЛК миші в дереві проекту шар Система, ПК на вільному полі викличемо командне меню і створимо для контролера вузол MicroRTM.

Рис. 14.3. Створення вузла MicroRTM

Для створення вузла АРМ виконаємо аналогічну операцію з використанням Навігатора проекту, користуючись ЛК і ПК миші:

Page 7: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

7

Рис. 14.3. Створення вузла RTM

Таким чином, нами створені два вузла проекту – контролера і АРМ:

Рис. 14.4. Вікно Навігатора проекта, Система

Page 8: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

8

2. Створимо компоненти джерел-приймачів ПЛК.

В якості контролера будемо використовувати PC-based

контролер МФК52 виробництва ТЕКОН, який містить одну плату вводу-виводу А16/2 з шістнадцятьма 12-ти розрядними каналами вводу аналогових сигналів і двома 12-ти розрядними каналами аналогового виводу. Для реалізації проекту нам знадобиться один вхідний і один вихідний канали на платі. Виділимо ЛК шар Источники/приемники і ПК викличемо

контекстне меню, за допомогою якого створимо групу PC- based

контролерів:

Рис. 14.5. Створення групи

Зайшовши в щойно створену групу PC-based_контроллеры_1,

також за допомогою виклику по ПК створимо групу ОЕМ_МФК52:

Page 9: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

9

Рис. 14.6. Створення групи ОЕМ_МФК52

У ній заповнимо платою А16/2 слот №3:

Рис. 14.7. Створення групи А16_2

Page 10: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

10

3. Проведемо автопобудову бази інформаційних каналів у

ПЛК. Для створення у вузлі контролера MicroRTM_1 каналів,

зв’язаних з платою А16/2 необхідно відкрити додаткову панель навігатора проекту і виділити в ньому ЛК в шарі Система вузол контролера. Далі, виділивши ЛК групу А16/2 у шарі Источники/приемники, утримуючи ЛК натиснутою, перенесемо групу А16/2 на вузол MicroRTM_1 і відпустимо ЛК. У вузлі контролера буде створена нова група, що містить канали TRACE

MODE, що зв’язані з вказаною апаратурою вводу/виводу:

Рис. 14.8. Вікно Trace Mode 6

4. Відредагуємо інформаційні канали.

4.1 Налаштування меж

Задамо межі для створеного каналу аналогового вводу АІ_МФК#1, для цього подвійним натискання ЛК викличемо редактор каналу і заповнимо бланк Границы наступним чином:

Page 11: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

11

Рис. 14.9. Задання межі для створеного каналу

4.2 Налаштування режиму мережевого обміну

Оскільки дані з каналів, створених у вузлі контролера передбачається використовувати у вузлі АРМ, визначимо для каналів автопосилання у мережу. Для цього виконаємо групове редагування групи А16/2 вузла контролера:

Page 12: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

12

Рис. 14.10. Вікно редактора

У бланку, що відкриється, виділимо натиснутою ЛК ті канали, які необхідно передавати в АРМ, наприклад, перший канал аналогового вводу та перший канал аналогового виводу, потім

утримуючи натиснутою клавішу CTRL, двічі натиснемо ЛК у стовпчику В сеть і у відкритому діалозі виберемо пункт TRUE:

Рис. 14.11. Вікно налаштування передачі даних в АРМ

4.3. Налаштування параметрів вузла контролера Встановимо динамічні і мережеві налаштування вузла

контролера, викликавши на редагування вузол MicroRTM_1:

Page 13: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

13

Рис. 14.12. Редагування вузла MicroRTM

Задамо у відповідних бланках дозвіл апаратного таймера контролера, ІР-адресу контролера і режим обміну, залишивши інші налаштування вузла прийнятими за замовчуванням.

Page 14: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

14

Рис. 14.13. Налаштування вузла MicroRTM

5. Створимо компоненти джерел-приймачів для модулів

віддаленого вводу-виводу, що під‘єднуються до АРМ.

5.1 Для вузла АРМ необхідно передбачити підключення модулів віддаленого вводу/виводу, у шарі Источники/Приёмники створимо групу Распределенное_УСО(DCS)_2:

Page 15: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

15

Рис. 14.14. Створення групи

У ній підгрупу І7000#1, що містить описи модулів І-7017 і І-7044:

Рис. 14.15. Створення підгрупи

5.2 Групове редагування записів

Модулі підключені до порту COM1 АРМ і мають наступні параметри налаштування: 57600, n, 8, 1 без формування контрольної суми при обміні даними, адреса модуля І-7017 в мережі RS-485

виставлена 1, І-7044 – 2. Діапазон вхідних сигналів для каналів модуля І-7017 – +-10 В. Груповим чином відредагуємо описи обох модулів:

Page 16: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

16

Рис. 14.15. Опис каналів модуля 17017

Рис. 14.16. Опис каналів модуля 17044

6. Проведемо автопобудову інформаційних каналів в АРМ.

За допомогою миші передягнемо групи компонентів І7017#1 і І7044#2 у вузол АРМ:

Рис. 14.17. Вузол RTM_2

2

2

Page 17: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

17

7. Налаштуємо послідовний порт в АРМ.

Створимо і налаштуємо послідовний порт СОМ1 у вузлі АРМ.

Для цього створимо групу СОМ-порти:

Рис. 14.18. Створення групи COM-порти

Увійдемо у щойно створену групу і подвійним натисканням ЛК

відкриємо для редагування компонент СОМ-порт#1, задаючи відповідні параметри:

Рис. 14.19. Редагування компоненту СОМ-порт#1

Page 18: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

18

8. Налаштуємо параметри вузла АРМ.

Для встановлення зв’язку з каналами вузла контролера, налаштуємо мережеві налаштування вузла АРМ. Виберемо вузол RTM_2, натиснемо ПК миші і ввійдемо у меню Редактировать.

ІР-адреса вказується для конкретного комп’ютера

Рис. 14.20. Вікно редагування вузла RTM_2

Закриємо бланк редагування вузла.

Page 19: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

19

9. Сконфігуруємо міжвузловий обмін даними.

Відкриємо додаткову панель Навігатора проекту, позиціонуючи верхню панель на вузлі контролера, нижню – на вузлі АРМ

наступним чином:

Рис.14.21. Конфігурація міжвузлового обміну даними

Захопивши ЛК і утримуючи її на групі А16_2 вузла контролера, перетягнемо групу у вузол АРМ. Після відпускання ЛК у вузлі АРМ

Page 20: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

20

створиться група Каналы_2, що містить канали, зв’язані з каналами вузла контролера:

Рис.14.22. Перетягування групи А16_2 у вузол АРМ

Змінимо ім’я групи з Каналы_2 на From_MFC, імена каналів Канал1 – на AI_1_from_MFC, Канал17 – на AO_17_from_MFC. В

результаті нами підготовлено два вузла проекту для наступного створення системи контролю і управління:

Рис. 14.23. Два вузла для контролю і управління

Page 21: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

21

Збережемо виконаний проект з допомогою іконки , задавши ім’я проекту.

6. Контрольні питання

Виберіть правильний варіант відповіді: Запитання 1. Вузол створюється: a) в табличному редакторі аргументів; b) в шарі Система; c) в шарі Источники/приемники.

Запитання 2. Зв’язування каналів виконується: a) в шарі Система методом перетягування і накладання каналів; b) в полі Связь закладки Дополнительно бланка редагування каналів;

c) можливі обидва варіанти.

Page 22: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

22

Додаток 1

Зразок функціональної схеми автоматизації технологічного процесу

Мастило

Page 23: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

23

Робота 15. Створення математичної бази комп‘ютерно-

інтегрованої системи керування.

1. Мета роботи Розробити математичне забезпечення промислового контролера

в об'ємі одного контуру регулювання з аналоговим клапаном

управління з використанням в якості вхідного параметру виходу

АЦП, а в якості сигналу керування – вхід ЦАП модуля AI16/2

контролера МФК.

2. Теоретичні відомості

Для програмування алгоритмів функціонування проекту АСУ в

Trace Mode 6 включені мови Техно ST, Техно SFC, Техно FBD,

Техно LD, Техно IL. Дані мови являються модифікаціями мов ST

(Structured Text), SFC (Sequential Function Chart), FBD (Function

Block Diagram), LD (Ladder Diagram) та IL (Instruction List)

стандарта IEC61131-3. Програма та деякі їх компоненти (функції,

кроки і переходи SFC) можуть бути розроблені будь-якою із

вбудованих мов у відповідному редакторі, при цьому мови для

програми та її компонентів обираються незалежно. Для створення і

редагування властивостей аргументів, змінних, функцій та

структурних типів програми, а також для використання у програмі

функцій із зовнішніх бібліотек в інтегроване середовище розробки

проекта вбудовані спеціальні табличні редактори. Наявні також

засови налагодження програм.

Основною мовою програмування Trace Mode 6 являється Техно

ST. Програми, розроблені іншими мовами, перед компіляцією

транслюються у Техно ST. IL-програми перед компіляцією

частково транслюються в ST, частково в асемблер. Звідси слідує,

наприклад, що ключові слова Техно ST являються такими і для

усіх інших мов.

3. План роботи

1. Розробити програму ПІД-регулятора для комп‘ютерно-

інтегрованої системи керування.

2. Проемулювати роботу програми.

Page 24: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

24

3. Провести автопобудову каналів з табличного редактора

аргументів та автоприв'язку аргументів програми до

атрибутів каналів.

4. Задати початкові значень інформаційних каналів.

5. Сформувати базу каналів АРМ.

6. Розробити програму для дискретного управління.

7. Здійснити прив'язку аргументів програми до атрибутів

каналів.

8. Проведести редагування бази каналів АРМ.

8.1 Підготувати групи компонентів до перегляду в

профайлері.

8.2 Налаштувати межі каналів.

8.3 Налаштувати архів і звіт тривог.

8.4 Підключити і налаштувати словники повідомлень.

9. Розробити програму імітатора об'єкту управління.

10. Провести прив'язку аргументів програми до атрибутів

каналів в контролері.

11. Підготувати базу каналів АРМ для формування параметрів

імітатора об'єкту.

4. Опис лабораторного обладнання 1. АРМ оператора на базі ПК.

2. Промислові контролери Lagoon та Wincon.

3. Модулі введення-виведення серії І-7000.

4. Перетворювач інтерфейсів RS-232 / RS 485.

5. Операційна система Windows.

6. Програмне забезпечення Trace Mode 6.

5. Порядок виконання роботи

1. Розробимо програму ПІД-регулятора для комп‘ютерно-

інтегрованої системи керування.

Для зручності управління і оцінки якості регулювання завдання і

управління від регулятора формуватимемо у відносних одиницях –

від 0 до 100% від шкали перетворення АЦП і ЦАП. Для цього

введемо відповідні нормуючі функціональні блоки.

Щоб виключити високочастотні коливання в регуляторі, введемо

елемент обмеження чутливості.

Page 25: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

25

Для забезпечення можливості перемикання режиму управління

автоматичний/ручний введемо блок безударного перемикання

управління регулюючим органом.

Початковим матеріалом для проектування служить інформаційна

база проекту, створена на попередньому занятті і збережена з ім'ям

lab14.prj. Відкриємо цей проект і збережемо в іншу папку з ім‘ям

lab15.prj.

Для створення програми виділимо ЛК шар шаблонів програм і

по клацанню ПК створимо новий компонент – Програму#1:

Рис. 15.1. Діалог створення нової програми

Змінимо назву програми на PID і подвійним клацанням ЛК

приступимо до редагування. На першому етапі задамо у

відповідному діалозі аргументи програми, що розробляється,

приділяючи увагу використовуваним типам даних:

Page 26: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

26

Рис. 15.2. Вікно програми

Щоб приступити безпосередньо до створення програми

клацнемо ЛК по назві програми в редакторові програм. У діалозі

вибору мову програмування FBD:

Рис. 15.3. Вибір мови програмування

Далі, використовуючи процедуру виклику блоків з відповідних

розділів (бібліотек),

Таблиця 15.1

Розділ Блок

Регулювання Перемикання з динамічним балансуванням

(SSWT), ланка PID (pid)

Алгебраїчні Переведення у відсотки (t%), переведення з

Page 27: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

27

відсотків (f%)

Управління Зона нечутливості (DZONE)

Арифметичні

функції

Віднімання (-)

розміщуючи їх на робочому полі і зв'язуючи їх входи і виходи

складемо наступну програму, що реалізовує ПІД-регулятор з

можливістю перемикання режиму роботи з автоматичного на

ручний і назад:

Рис. 15.4. Програма PID-регулятор

Відкомпілюємо складену програму натисненням функціональної

клавіші F7.

Page 28: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

28

2. Перевіримо працездатність програми у режимі емуляції. Для перевірки створеної програми за допомогою вбудованого

емулятора відкриємо вікно зміни програми з панелі інструментів за

допомогою іконки . У вікні змінних задамо початкові значення

таким чином:

Рис. 15.5. Вікно зміни програми

Для запуску емуляції скористаємося іконкою або натиснемо

функціональну клавішу F5. Спостерігаємо зміну величин

параметрів в квазіреальному часі, міняючи значення аргументу

Входной_параметр імітуватимемо реакцію об'єкту регулювання:

Рис. 15.6. Програма PID-регулятор

Page 29: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

29

Рис. 15.7. Вікно зміни програми

Переконавшись, що створена програма працює коректно,

зупинимо її виконання за допомогою іконки або комбінації

клавіш Shift-F5. Після цього закриємо редактор програм.

3. Проведемо автопобудову каналів з табличного редактора

аргументів та автоприв'язку аргументів програми до атрибутів

каналів.

Відкриємо додаткову панель Навігатора проекту, на верхній

панелі залишимо шар шаблонів програм, на нижній - групу Канали

вузла контролера. Змінимо ім'я групи з Канали на REGUL. За

допомогою миші перетягнемо шаблон програми PID з шару

шаблонів в групу REGUL вузла MicroRTM_1. Виділимо ЛК

створений канал класу Визов PID і за допомогою ПК відкриємо

вікно його властивостей:

Page 30: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

30

Рис. 15.8. Вікно зміни програми

У бланку, що відкрився, перейдемо до закладки Аргументи. Для

аргументів Входной_параметр і ВИХІД в стовпці Прапори

встановимо значення NP. При процедурі автопобудови каналів по

аргументах шаблонів канали для вказаних аргументів створені не

будуть, оскільки вони вже були створені на попередньому занятті:

Рис. 15.9. Вікно «Аргументи»

Для запуску процедури автопобудови проведемо клацання ЛК по

іконці , в результаті будуть створені канали в групі REGUL і їх

атрибути будуть пов'язані з аргументами програми PID:

Page 31: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

31

Рис. 15.10. Запуск процедури автопобудови

Рис. 15.11. Продовження процедури автопобудови

Зв'яжемо аргументи Входной_параметр і ВИХІД з атрибутами

каналів вручну, використовуючи ЛК в стовпці Прив'язка даних

аргументів:

Page 32: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

32

Рис. 15.12. Вікно конфігурації зв'язку

Page 33: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

33

Рис. 15.13. Вікно конфігурації зв'язку

Таким чином, аргументи каналу класу Визов PID після всіх

маніпуляцій будуть наступними:

Рис. 15.14. Вікно «Аргументи» після конфігурації

Для того, щоб при прив'язці атрибутів каналів до аргументів

шаблону не відбувалося перейменування аргументів, необхідно в

розділі Редактор аргументів Настройок ІС зняти прапорець з

пункту Перейменовувати аргументи при прив'язці.

Page 34: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

34

4. Задамо початкові значень інформаційних каналів За допомогою процедури групового редагування групи

компонентів REGUL вузла контролера задамо початкові значення, а

для перегляду значень даних каналів на АРМ, виставимо прапорець

В мережу – ініціюємо автопосилання:

Рис. 15.15. Групове редагування компонентів REGUL

На цьому закінчимо роботу з вузлом контролера MicroRTM_1 і

зосередимося на формуванні бази каналів вузла АРМ RTM_2.

5. Сформуємо базу каналів АРМ

За допомогою додаткової відкритої панелі Навігатора проекту

перетягнемо з вузла контролера у вузол АРМ групу компонентів

REGUL. Перейменуємо знов створену у вузлі АРМ групу в

REGUL_from_MFC, крім того, видалимо з цієї групи компонент –

канал класу Виклик. Результуючий склад групи каналів,

одержуючих відповідні дані від однойменних каналів вузла

контролера:

Page 35: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

35

Рис. 15.16. результуючий склад групи каналів

Перейменуємо групу Канали вузла АРМ в Упр_мфк. Для того,

щоб мати можливість формувати значення параметрів регулятора в

контролері від АРМ, створимо в групі Упр_мфк канали типу Output:

Рис. 15.17. Результуючий склад групи каналів з новим каналом Упр_мфк

Викличемо групу на редагування і задамо каналам початкові

значення і режим автопосилки в мережу:

Page 36: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

36

Рис. 15.18. Редагування групи

За допомогою додаткової панелі Навігатора проекту встановимо

зв'язки між каналами вузлів, послідовно накладаючи за допомогою

ЛК миші джерело на приймач даних:

Рис. 15.19. Панель навігатора об'єкту

6. Розробимо програму для дискретного управління. Для автоматичного формування значення дискретного виходу

модуля віддаленого введення/виведення I-7044 створимо спеціальну

Page 37: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

37

програму, що послідовно встановлює в стан «1» вихідні розряди, а

потім також послідовно скидає їх в стан «0». У шарі шаблонів

програм створимо компонент Програма#2, змінимо її ім'я на Discret

і задамо аргументи:

Рис. 15.20. Компонент Програма#2

Для реалізації програми нам буде потрібно дві статичних змінні,

значення яких зберігатимуться в проміжках між викликами

програми – Е0 і Е1.

Рис. 15.21. Компонент Програма#2

Напишемо програму мовою структурованого тексту ST

(Structured Text Language). Введемо текст програми в наступному

вигляді:

Page 38: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

38

Рис. 15.22. Програма мовою ST

Застосована в тексті програми функція FUN(), призначена для

виділення цілої частини числа, має один вхідний і один вихідний

аргумент типу REAL і оформляється наступним чином:

Рис. 15.23. Оформлення функції FUN()

Page 39: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

39

Безпосередньо програму, що реалізує функцію FUN, розробимо

мовою FBD. Вона міститиме один функціональний блок з

бібліотеки арифметичних операцій:

Рис. 15.24. FUN() мовою FBD

Не забудемо відкомпілювати по клавіші F7 функцію і саму

програму Discret. Відкриємо вікно змінних і запустивши програму

подивимося хід її виконання:

Рис. 15.25. Вікно змінних

Переконавшись у правильності роботи програми, зупинимо її

виконання і закриємо редактор шаблонів програм.

7. Здійснимо прив'язку аргументів програми до атрибутів

каналів. У вузлі АРМ створимо нову групу, перейменуємо її в

DISCRET_CONTROL і перетягнемо в неї шаблон програми Discret.

Page 40: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

40

Рис. 15.26. Вузл АРМ

Відкриємо властивості створеного каналу класу «виклик» Discret

і у вкладці Аргументи вручну набудуємо зв'язок єдиного аргументу

з атрибутом каналу:

Рис. 15.27. Вкладка Аргументи

8. Проведемо редагування бази каналів АРМ.

8.1 Підготовка груп компонентів до перегляду в профайлері

Для зручності спостереження атрибутів каналів вузлів при роботі

в профайлерах всі створені групи компонентів у вузлах

MicroRTM_1 і RTM_2 помітимо як Завантажувані, відредагувавши

послідовно їх властивості у вкладці Прапори, наприклад, для групи

REGUL вузла контролера:

Page 41: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

41

Рис. 15.28. Вкладка Флаги

8.2 Налаштування меж каналів

Для приведення даних, що отримуються від контролера до

відносних величин, відредагуємо канали групи Від MFC –

AI1_from_MFC і AO17_from_MFC, налаштувавши в основному

бланку розділи Межа і Обробка:

Рис. 15.29. Основний бланк розділу Межа і обробка

Page 42: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

42

Рис. 15.30. Основний бланк розділи межа і обробка

Для каналів, що знаходяться в групі компонентів I7017#1, задамо

груповим чином межі, відповідні вхідному діапазону,

встановленого для модуля – 10± В.

8.3 Налаштування архіву і звіту тривог

Визначимо для вузла АРМ файли архіву і звіту тривог. Виділимо

ЛК в шарі Система вузол RTM_2 і ПК викличемо його на

редагування. Перейшовши у вкладку Архіви, задамо параметри для

архівації даних в архів СПАД 1:

Page 43: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

43

Рис. 15.31. Вкладка Архіви

Параметри звіту тривог задамо у відповідній вкладці:

Рис. 15.32. Вкладка «Звіт тривог/Дамп/Параметри»

Виберемо для архівації канали вузла АРМ, які одержують дані

від апаратури введення/виведення, тобто розміщені в групах

From_MFC, I7017#1 і I7044#2. Для цього скористаємося

процедурою групового редагування, вказавши для атрибуту СПАД

рівень архівації (для нас СПАД 1):

Рис. 15.33. Вміст групи

Page 44: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

44

8.4 Підключення і налаштування словників повідомлень

У звіт тривог поміщатимемо повідомлення по каналах групи

I7017#1, оскільки до входів модуля I-7017 підключатимемо задавач

сигналу і, таким чином, змінюватимемо вхідний сигнал в широкому

діапазоні. Скористаємося стандартним словником повідомлень в

звіті тривог для каналу класу Float. Для реалізації цього створимо

для вузла АРМ нову групу – Словари_сообщений:

Рис. 15.34. Виклик словника повідомлень

У цій групі створимо компонент – словник Для_float. Відкриємо

його на редагування, доповнивши рядки виводу в звіт тривог

чисельними значеннями, і присвоїмо класи для сформованих

повідомлень:

Page 45: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

45

Рис. 15.35. Створення нового словника

Підключення відредагованого словника повідомлень до каналів

проведемо за допомогою процедури групового редагування

атрибутів каналів групи I7017#1, вказавши для виділених каналів

ЛК в стовпці Індекс аварійного словника при натиснутій клавіші

Ctrl і подвійному клацанні ЛК словник Для_float:

Рис. 15.36. Створення нового словника

Page 46: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

46

Збережемо виконаний проект за допомогою іконки .

УВАГА! Подальші пункти виконуються у разі заміни контролера

його імітатором – звичайним ПК.

9. Розробка програми імітатора об'єкту управління.

Створимо і розмістимо у вузлі контролера MicroRTM_1 імітатор

об'єкту управління. У шарі шаблонів програм створимо новий

компонент – Программа#3, перейменуємо її в OBJECT. Як

аргументи задамо:

Рис. 15.37. Створення нового компоненту

У якості математичної моделі об'єкту скористаємося звичайною

аперіодичною ланкою першого порядку із запізнюванням.

Програму розробимо мовою FBD. Вид програми наступний:

Page 47: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

47

Рис. 15.38. Програма мовою FBD

Відкомпілюємо програму за допомогою клавіші F7 і перевіримо

її в режимі емуляції, задаючи у вікні змінних різні значення, як

вхідного аргументу, так і внутрішніх змінних. Переконавшись у

правильності роботи програми, зупинимо емуляцію і закриємо

редактор програм.

10. Прив'язка аргументів програми до атрибутів каналів в

контролері

За допомогою миші перетягнемо створений шаблон програми

OBJECT в групу А16_2 вузла контролера MicroRTM_1. Відкриємо

властивості каналу класу Виклик OBJECT і у вкладці Аргументи

виставимо прапор NP аргументам Вход_об і Виход_об, виконаємо

операцію автопобудови і автоприв'язки до атрибутів каналів для

аргументів, що залишилися, за допомогою іконки . Приберемо

прив'язки каналів AI_МФК#1 і AO_МФК#17 до компонентів

джерелам/приймачам, для цього послідовно відкриємо властивості

каналів і у полі Прив'язка по подвійному клацанню ЛК у вікні

діалогу, що відкрився, виберемо Видалити прив'язку. Тим самим,

зв'язок даних каналів з апаратурою (платою введення/виводу) буде

знятий. Далі, аргументи Вход_об і Виход_об прив'яжемо вручну

після подвійного клацання ЛК у полі Прив'язка. Результат буде:

Page 48: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

48

Рис. 15.39. Прив’язка аргументів програми до інформаційних каналів

Вміст групи А16_2 в результаті буде наступний:

Рис. 15.40. Вміст групи А16_2

11. Підготовка бази каналів АРМ для формування

параметрів імітатора об'єкту Тепер для того, щоб задавати параметри об'єкту з вузла АРМ,

доповнимо групу Упр_мфк каналами типу Output:

Page 49: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

49

Рис. 15.41. Група Упр_мфк з каналом типу Output

Груповим чином задамо створеним каналам початкові значення і

встановимо для них прапорці Відпрацювати і В мережу.

Рис. 15.42. Вміст групи

Відкриємо додаткову панель Навігатора проекту і визначимо

зв'язок між відповідними каналами групи Упр_мфк вузла RTM_2

(джерела) і каналами групи А16_2 вузла MicroRTM_1 (приймача):

Page 50: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

50

Рис. 15.43. Додаткова панель навігатора проекту

Збережемо виконаний проект за допомогою іконки .

Page 51: Lab 15 asutp 2014 - ep3.nuwm.edu.uaep3.nuwm.edu.ua › 234 › 1 › 04-03-88.pdfПротокол № 7 від 21.03.2014 р. Рівне 2014 . 2 ... функцій та ... а також

51

6. Контрольні питання Виберіть правильний варіант відповіді:

1. Аргументи програм призначені:

а: для передачі реальних значень каналів поточного вузла у

програму;

б: для передачі констант у програму;

в: для передачі будь-яких атрибутів каналів з бази каналів

проекту у програму.

2. Прив‘язка аргументів програм до атрибутів каналів

виконується:

а: у редакторі програм;

б: у табличному редакторі аргументів каналу, що викликає

програму;

в: можливі обидва варіанти.

3. Тип аргументу програми може бути:

а: тільки IN і OUT;

б: тільки IN/OUT і OUT;

в: будь-яким з перерахованих.