Наименование
стадий процесса, аппараты, показатели режима
|
Номер
позиции прибора на схеме
|
Единица
измерения
|
Допускаемые
пределы технологических параметров
|
Требуемый
класс точности измерительных приборов
|
Примечание
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Пропиленовая
емкость Е-14
|
-
давление, не выше
|
126б,127б,129б,
130б
|
кгс/см2
|
21
|
1
|
Регистрация,
сигнализация
|
-
уровень, не выше
|
332б,
333б, 335б, 336б
|
%
ШВП(см)
|
80 (260)
|
1,5
|
Регистрация,
сигнализация
|
-
уровень, не выше
|
332б,
333б, 335б, 336б
|
%
ШВП(см)
|
83(268)
|
1,5
|
Сигнализация,блокировка
|
Воздух
КИП
|
-давление,
не ниже
|
114
|
кгс/см2
|
1,5
|
Показание,
сигнализация
|
Вентилятор
1П-1
|
-
давление, не ниже
|
119
|
кгс/см2
|
52
|
1,5
|
Сигнализация,включается
2П-1
|
Вентилятор
1П-2
|
-
давление, не ниже
|
120
|
кгс/см2
|
42
|
1,5
|
Сигнализация,включается
2П-2
|
Пар
на площадку «Д»
|
-
расход
|
207б
|
т/ч
|
0÷16
|
0,5
|
Регистрация
Регулирование
|
-
давление, не выше
|
117Рб
|
кгс/см2
|
0÷16
|
0,5
|
Регистрация
Регулирование
|
Азот
на площадку «Д»
|
-
давление
|
115
|
кгс/см2
|
0÷6
|
0,5
|
Регистрация
|
-
расход
|
206б
|
м3/ч
|
0÷200
|
0,5
|
Регистрация
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3
Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6
1.3.1
Общие сведения
TRACE MODE 6 [1,3,4,5,6,9] состоит
из инструментальной системы (интегрированной среды разработки) и из набора Ошибка!
Недопустимый объект гиперссылки..
С помощью исполнительных модулей
TRACE MODE проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени. TRACE MODE
позволяет создавать проект сразу для нескольких исполнительных модулей - узлов
проекта.
Инструментальная система включает
полный набор средств разработки АСУТП, а именно средства создания:
операторского интерфейса
(SCADA/HMI);
распределенных систем управления
(РСУ);
промышленной базы данных реального
времени;
- программ для промышленных контроллеров
(SOFTLOGIC), а также средства управления бизнес-процессами производства (АСУП):
- систем управления основными фондами и
техническим обслуживанием оборудования (EAM);
систем управления персоналом (HRM);
систем управления производством (MES).
Исполнительные модули для АСУТП и АСУП
различаются. Модули для АСУТП (класс SOFTLOGIC и SCADA/HMI) входят в комплекс
TRACE MODE, а исполнительные модули для АСУП (класс EAM, HRM, MES) - в комплекс
T-FACTORY.exe.
Вместе TRACE MODE и T-FACTORY дают решения для
комплексного управления в реальном времени технологическими процессами и
производственным бизнесом, образуя интегрированную платформу для управления
производством.MODE 6 удобна и проста в использовании. Тем
не менее, архитектура системы позволяет создавать крупные АСУ корпоративного
уровня с десятками тысяч сигналов.
1.3.2
Основные характеристики TRACE MODE 6
Основные характеристики:
- поддержка 2197 контроллеров, УС О и плат
ввода-вывода;
более 1000 графических изображений;
более 150 алгоритмов обработки данных и
управления;
поддержка управления нечеткой логики;
высокая надежность;
многоплатформенность.
Среди специальных технологий и особенностей,
повышающих производительность труда разработчиков:
- принцип автопостроения
единая база данных распределенного
проекта;
1.3.3
Инструментальная среда TRACE MODE
Технология интегрированной разработки АСУ ТП
объединяет программирование как операторского интерфейса, так и промышленных
контроллеров.
Инструментальная система состоит из следующих
редакторов:
редактор представления данных (РПД);
редактор шаблонов.
Редактор базы каналов необходим для разработки
структуры проекта, а также включает математические основы обработки данных и
управления (распределенная база реального времени):
- описываются конфигурации всех рабочих станций,
УСО, контроллеров;
настраиваются информационные потоки между ними;
описываются входные, выходные сигналы, их связь
с устройствами сбора данных и управления;
настраиваются законы первичной обработки данных,
технологические границы;
осуществляется настройка архивирования и
сетевого обмена и т.д.
Редактор представления данных предназначен для
разработки графической составляющей проекта:
- создание статических рисунков технологического
процесса;
динамические формы отображения и управления
накладываются на статику.
Редактор шаблонов используется для разработки
шаблонов документов. Кроме того, в интегрированную среду разработки TRACE MODE
6 встроены:
- редактор программ;
построитель связей с СУБД;
редактор паспортов оборудования (EAM);
редактор персонала (HRM);
редактор материальных ресурсов (MES)[8].
.3.4
Исполнительные модули TRACE MODE 6 SOFTLOGIC-SCADA/HMI в распределенной АСУТП
Исполнительные (runtime) модули TRACE
MODE 6 и T-FACTORY.exe обеспечивают функционирование в реальном времени
проектов АСУТП и АСУП, созданных в Ошибка! Недопустимый объект
гиперссылки.. Соответственно, исполнительные модули системы охватывают
следующие уровни АСУ:
Исполнительные модули для АСУТП
(класс SOFTLOGIC и SCADA/HMI) входят в комплекс TRACE MODE, а исполнительные
модули для АСУП (класс EAM, HRM, MES) - в комплекс T-FACTORY.exe.
Все исполнительные модули TRACE MODE прекрасно интегрированы между
собой и образуют единую платформу для управления производством [3].
Исполнительные модули TRACE MODE 6 и
T-FACTORY 6 условно делятся на серверы (узлы) и клиенты (консоли).
Это деление несколько условно, так как консоль TRACE MODE 6 в ряде системных
конфигураций может выполнять функции обычно присущие серверам (пересчет базы
каналов, исполнение программ и т.д.), а серверы могут осуществлять функции
операторского интерфейса, что часто считается прерогативой клиентских программ.
И клиентское, и серверное программное обеспечение разрабатывается в Ошибка!
Недопустимый объект гиперссылки. и имеет единую базу распределенных
переменных, к атрибутам которых могут свободно обращаться любые исполнительные
модули TRACE MODE. Подобная архитектура дает удивительную гибкость в
разработке распределенных систем управления, так как позволяет создавать АСУ в
различных архитектурах (по выбору):
- локальная;
распределенная клиент-сервер;
распределенная DCS
(distributed
control system);
телемеханическая;
SCADA TRACE MODE имеет Ошибка!
Недопустимый объект гиперссылки., поэтому каждый ее компонент может быть
легко снабжен горячим резервом.
1.3.5
Исполнительные модули T-FACTORY 6 для приложений MES, EAM и HRM
Одновременно с проектом АСУТП в Ошибка!
Недопустимый объект гиперссылки. можно создать систему АСУП для комплексной
автоматизации бизнес-процессов производственного предприятия, а именно:
Приложения АСУП полностью
интегрированы с АСУТП предприятия и может работать на основании данных
реального времени.
1.3.5.1
Сервер
T-FACTORY: MES/EAM/HRM
Основным исполнительным модулем для АСУП
является Сервер T-FACTORY.exe, который обеспечивает:
- получение в реальном времени информации MES о
состоянии материальных ресурсов, оборудования и персонала предприятия (ручной
ввод, АСУТП, СУБД и т.д.);
получение в реальном времени информации о
потреблении энергии;
формирование производственных заданий MES;
сетевое планирование производственных заданий
MES на неограниченный срок;
обеспечение документооборота прохождения заданий
MES с утверждением стадий ответственным персоналом;
автоматическое генерирование заказов на
материалы и наряды на работы и отправка их исполнителям MES;
генерирование на основании регламентов EAM
заказов на материалы и наряды на работы по техническому обслуживанию и
направление их исполнителям;
фиксация информации об исполнении
производственных заданий и работ MES и EAM;
контроль соответствия времени и стоимости
плановым показателям MES и EAM;
автоматический расчет материальных и
энергетических балансов между элементами технологических цепочек MES;
расчет в реальном времени себестоимости
продукции на каждом технологическом этапе;
расчет в реальном времени статистических
параметров MES и EAM;
ведение автоматического учета выполненных работ;
ведение автоматического учета качества
выполненных работ;
передача MES информации о производстве в
реляционные СУБД через SQL;
накопление MES статистики выполнения работ,
загрузки и простоев персонала и оборудования.
Информация реального времени о
производственном процессе сохраняется в промышленной Ошибка! Недопустимый
объект гиперссылки.. Сервер T-FACTORY включает в себя также и сервер
SIAD/SQL.
При желании можно создавать
выделенные серверы SIAD/SQL на базе Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки.
TRACE MODE 6, а также обеспечивать их Ошибка! Недопустимый объект
гиперссылки.. Информацию о процессе, возможно, также сохранять в
обыкновенных реляционных СУБД.
Отчетная документация MES и EAM для
сервера T-FACTORY создается в Сервере документирования.
1.3.5.2
Консоль
T-FACTORY: MES/EAM/HRM
Консоль T-FACTORY является графическим
клиентским модулем MES/EAM/HRM-системы TRACE MODE 6. Он производит визуализацию
данных, поступающих с серверов T-FACTORY и SCADA TRACE MODE. Консоль T-FACTORY
- это простое средство создания дополнительных автоматизированных рабочих мест
MES, EAM, HRM для управляющего персонала и исполнителей.
Графические функции Консоли T-FACTORY 6
аналогичны серверным. Одна консоль T-FACTORY 6 может работать одновременно с
несколькими серверами. К одному серверу MES/EAM/HRM T-FACTORY 6 можно
подключать произвольное количество графических консолей.
Консоль T-FACTORY 6 имеет меньшую цену, чем
сервер, и может применяться для оптимизации затрат на программное обеспечение
MES, EAM и HRM [12].
1.3.5.3
Особенности релиза TRACE MODE 6.05.1
Релиз 6.05.1 содержит обновления
следующих программ:
- интегрированной среды разработки
(инструментальной системы);
серверов реального времени МРВ,
МРВ+, ДокМРВ+, Double Force МРВ+;
графической консоли NetLink Light;
глобальных серверов
документирования;
глобальных регистраторов.
В релиз 6.05.1 добавлены следующие
новые функции:
1) создан механизм, позволяющий
переименовывать и активизировать копии архивов и обеспечивающий автоматическую
ориентацию запросов к архивам по одному из трех направлений - текущему архиву,
первой копии или активной второй копии. Основным критерием выбора направления
является сопоставление заказанного временного диапазона выборки с реальными
временными диапазонами данных, хранимых, соответственно, в текущем архиве и в
его копиях. Соответствующий механизм поддерживает выборки от локальных и
удаленных графических консолей, серверов документирования и от соответствующих
локальных каналов класса CALL. Возможность осуществлять выборки из копий архива
позволяет существенно сократить потребляемые ресурсы, повысить быстродействие и
надежность исторических архивов данных.
2) создан новый канал класса CALL
(c типом вызова EXEC), который позволяет запускать любое внешнее приложение как
интерактивно, так и из программы. В атрибутах канала можно задать путь к
приложению, его имя и параметры запуска.
3) в раздел Функции выбора
библиотеки FBD-языка введены новые функциональные блоки SF3 и SD3, которые
позволяют по модификации мажоритарного алгоритма сформировать соответственно
аналоговый и дискретный сигналы из троированных входных сигналов с учетом их
признаков достоверности.
) в окне Просмотр компонентов
профайлера выводятся диагностические параметры узла, индицирующие потребляемые
ресурсы, интенсивность операций с памятью, очереди в буферизированных потоках и
потери данных, системные настройки узла и коды ошибок по операциям. Информация
по архивам содержит также данные по объемам стираемой из архива информации при
его зацикливании. Для каждой активной копии архива, кроме кода ошибки и очереди
запросов, указываются метки времени первой и последней записи.
) новые ключи запуска МРВ из
командной строки позволяют задать базовый приоритет приложению Trace Mode 6 в
ОС и величину таймаута контроля обмена по основному сетевому адаптеру для
перехода на второй адаптер при их резервировании.
) созданы специальные
механизмы моделирования разнообразных нагрузок (по памяти, внутренним и сетевым
процедурам), что позволяет в реальном проекте определить как текущую
ресурсоемкость, так и уровень допустимых нагрузок.
) введена функция разрешения
конфликта «двух Мастеров» в резервированном комплексе.
) расширен набор встроенных
ГЭ для отображения технологических объектов.
) отменена очистка буфера
текущих данных тренда при редактировании свойств кривых тренда в реальном
времени.
) введена возможность
форматирования числовых параметров в документе.
) введены возможности
изменения размера шрифта для заголовка и легенды тренда, а также толщины линий
дискретных трендов.
) расширен диапазон
маскирования в функции XOR для ГЭ графической панели.
) при копировании аргументов
между каналами CALL или между шаблонами экранов сохраняются имена копируемых
аргументов.
) введена возможность
переноса ГРУППЫ каналов из одного узла в другой.
Устранены локализованные ошибки:
- инструментальная система:
1) восстановлена функция удаленной
отладки программы с адаптивными регуляторами.
) упорядочена функция управления видимостью
столбцов в редакторе группы каналов.
) упорядочено наследование
свойств группы шаблонов экранов входящими в нее шаблонами.
4) восстановлены функции
редактирования свойств управления ГЭ «Показать/Скрыть», «Цвет текста» в
индикаторе «ARG в интервале» и «Resizing» у «Ссылки на экран».
5) упорядочены списки слоев в
различных компонентах графического редактора.
) восстановлена функция разбиения
оси значений тренда.
- мониторы реального времени:
1) функции тренда при подчитывании
архивных данных модифицированы с целью повышения качества отображения,
быстродействия и устойчивости.
) стабилизированы функции настройки
временных диапазонов выборки для архивных таблиц на экранах.
) устранены погрешности в функциях
кнопок «с подтверждением» и кнопки «с двумя состояниями».
) повышена точность позиционирования
ГЭ в графической панели и экранов типа «Всплывающее окно».
) для «Всплывающих окон»
восстановлены функции интерактивного закрывания окна и управления видимостью
слоев.
) устранены погрешности перемещения
оконных объектов.
) восстановлена корректность
управления вызовом «Ссылки на экран».
) внесена коррекция в функцию
управления ГЭ «Анимация», обеспечивающая надежность восстановления статуса ГЭ
при дефиците графических ресурсов.
) исправлены неточности в
функционировании каналов выборки данных из архивов LocalStatisrics, LocalSnap и
DifSnap.
) восстановлена реализация начальной
установки отключения каналов OPC и MODBUS от источников.
) откорректированы функции
формирования сообщений в отчете тревог от каналов СОБЫТИЕ и HEX с видом
представления DEC.
) откорректированы функции опроса
модуля 5017H в контроллере ADAM5510 и счетчиков в модулях DI серии I-70xx.
) откорректирована функция групповой
записи COIL в протоколе MODBUS.
) в Микро TRACE MODE для DOS
подключена функция прямой передачи данных в регистр из программ, написанных на
языках ST и FBD.
) устранены локализованные конфликты
при завершении потоков, возникающие при остановке МРВ.
) устранена критическая ситуация,
возникавшая при высокой интенсивности потока записей сообщений в отчет тревог.
) упорядочены настройки временного
диапазона и его разбиения в архивной таблице документа.
) обеспечена актуализация буфера
сервера печати при выводе различных документов на принтер.
) в графической консоли NetLink
Light стабилизированы функции отображения и квитирования событий с помощью
каналов класса СОБЫТИЕ.
) исправлена неточность отображения
архивных данных на тренде графической консоли NetLink Light [10].
2.
Разработка автоматизированной системы управления в программном продукте Trace
Mode
6
2.1
Этапы разработки автоматизированной системы управления
Разработку автоматизированной системы управления
(АСУ) будем проводить в следующем порядке:
а) создание проекта и сохранение его на диске;
б) создание пользовательской библиотеки
компонентов;
в) разработка шаблонов экранов;
г) разработка шаблонов программ и их отладка;
д) создание узлов проекта и базы узлов;
е) создание архива и отчета тревог;
ж) разработка программ имитаторов и добавление
их в проект;
и) отладка проекта.
Порядок разработки АСУ можно изменить. К
примеру, можно сначала создать шаблоны программ, а потом - шаблоны экранов.
Также к любому из этапов можно вернуться. К
примеру, сначала создать шаблоны экранов и программ для одного объекта, а затем
экран и программу - для другого объекта.
Из вышеперечисленных этапов разработки АСУ
необязательными являются этапы б, ж. Разработку АСУ рассмотрим на примере
проектирования АСУ ТП емкости парка пропиленовых емкостей площадки Д
товарно-сырьевого цеха НПЗ ОАО Газпромнефтихим Салават.
2.2
Создание проекта
.2.1
Подготовка программного продукта Trace
Mode
6 к работе
Откроем интегрированную систему разработки TRACE
MODE. C помощью иконки инструментальной
панели создадим новый проект.
При этом в открывшемся на экране диалоге,
показанном на рисунке 2, необходимо выбрать уровень сложности.
Рисунок
2 - Окно выбора типа проекта
В TRACE MODE существует 3 типа уровня сложности
разработки проекта:
- простой;
стандартный;
комплексный;
настраиваемый.
Уровни сложности отличаются слоями, доступными
при разработке проекта.
При уровне сложности «Простой» доступны слои
Ресурсы, Система, Источники/приемники, Библиотека. При уровне сложности «Стандартный»,
кроме слоев, доступных при уровне сложности «Простой», доступны также слои
Шаблоны программ, Шаблоны экранов, Шаблоны отчетов, Шаблоны связи с БД. При
уровне сложности «Комплексный», кроме слоев, доступных при уровне сложности
«Стандартный», доступны также слои Топология, Технология, КИПиА. При уровне
сложности «Настраиваемый» можно выбрать доступные слои. Также при данном уровне
сложности можно сделать доступным слой База каналов.
При создании нового проекта предлагается выбрать
один из 3 уровней сложности: простой, стандартный, комплексный. Настраиваемый
уровень сложности можно включить в настройках инструментальной среды TRACE MODE
через меню Файл→Настройки ИС… на вкладке ИС→Уровень сложности.
Уровень сложности разработки можно изменить в любой
момент в пункте меню, указанном выше и показанном на рисунке 3.
Рисунок
3 - Настройка уровня сложности из меню Файл
В данном случае выберем уровень сложности
«Стандартный». После нажатия ЛК мыши на экранной кнопке Создать в левом окне
Навигатора проекта появится дерево проекта.
После создания проекта сохраним его, нажав ЛК и
указав необходимое имя (в данном примере «1.7.prj»).
2.2.2
Создание пользовательской библиотеки компонентов
Перейдем в слой Библиотеки_компонентов, где в
разделе Пользовательская откроем библиотеку Library_1. Сохраненный в данной
библиотеке объект Object_1 содержит в своем слое Resources необходимый для
дальнейшей разработки набор графических объектов - изображения клапанов,
емкостей, двигателей и т.д., показанный на рисунке 4.
Здесь же в слое Ресурсы создадим группу Картинки
для помещения в нее текстур, которые будут применены в оформлении создаваемых
графических экранов, как показано на рисунке 6.
Рисунок
4 - Навигатор проекта
Рисунок
5 - Слой Ресурсы с добавленными группами
Рисунок
6 - Добавление группы Анимация в слой Ресурсы
Создадим в группе Анимация новый компонент -
Библиотека_Видеоклипов#1, как показано на рисунке 7.
Рисунок
7 - Создание компонента Библиотека_Видеоклипов в группе Анимация
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.
Содержимое библиотеки Библиотека_Изображений#1
после указанных действий показано на рисунке 8.
Подобным вышеописанному способом создадим в слое
Ресурсы группу Картинки, в ней - библиотеку Библиотека_Картинок#1. В
открывшемся диалоге выбора файлов для импорта укажем поддиректорию …\Lib\Texture.
Выберем файлы и нажмем экранную кнопку Открыть. Содержимое библиотеки
видеоклипов показано на рисунке 9.
В зависимости от редакции используемой интегрированной
среды разработки - базовой или профессиональной количество доступных текстур и
видеоклипов в библиотеке различно.
Рисунок
8 - Содержимое библиотеки Библиотека_ Видеоклипов#1
Рисунок
9 - Содержимое библиотеки Библиотека_Изображений#1
В качестве видеоклипов могут быть использованы
практически любые имеющиеся файлы форматов avi или mng.
После проведения подготовительных мероприятий
сохраним выполненную работу, нажав ЛК .
2.2.3
Добавление собственных компонентов в библиотеку
Также в библиотеке существует возможность
добавления пользовательских графических элементов.
Для этого необходимо в слое Ресурсы выбрать
существующую группу графических элементов (ГЭ) либо создать новую. Чтобы
создать новую группу, необходимо нажать ПК мыши на слое Ресурсы. В появившемся
контекстном меню выбрать Создать группу, затем Графические_элементы, как
показано на рисунке 10. В результате в слое Ресурсы будет создана группа
Графические_элементы_№ (под № понимается номер создаваемой группы), которую при
необходимости можно переименовать.
Рисунок
10 - Контекстное меню слоя Ресурсы
Чтобы создать графический объект, необходимо ПК
мыши нажать на выбранную группу и в появившемся контекстном меню выбрать
Создать компонент, затем Графический_объект. Данная операция показана на
рисунке 11.
Рисунок
11 - Контекстное меню группы графических элементов
В результате в слое Ресурсы в выбранной группе
будет создан компонент Графический_объект_1, который затем можно переименовать.
Чтобы отредактировать созданный объект,
необходимо дважды нажать ЛК мыши на выбранном компоненте.
2.2.4
Разработка шаблонов графических экранов
2.2.4.1
Этапы разработки шаблона графического экрана
Этапы разработки шаблона экрана:
а) добавление шаблона экрана;
б) настройка параметров экрана;
в) размещение графических элементов (ГЭ) экрана
и задание статических атрибутов;
г) создание аргументов экрана;
д) настройка динамизируемых атрибутов ГЭ;
е) настройка динамических свойств ГЭ;
ж) размещение кнопок и настройка событий на их
нажатие;
и) создание необходимых графических объектов
(ГО) и размещение на экране.
Данные этапы могут выполняться в любой
последовательности. При этом обязательными являются этапы а и в.
Примечание: Если у экрана не будет создано ни
одного аргумента, то данный экран не будет загружен.
Рассмотрим проектирование шаблона экрана на
примере экрана РВС.
.2.4.1
Добавление шаблонов экранов
Перейдя в слой Шаблоны_экранов, создадим в нем
компонент Экран#1. Для этого ПК мыши на слое Шаблоны_экранов вызовем
контекстное меню, в котором выберем Создать компонент→Экран.
Последовательность действий изображена на рисунке 12.
Данный экран будет главным. На нем будет
схематически изображен участок парка пропиленовых емкостей.
Рисунок 12 - Создание компонента Экран в слое
Шаблоны_экранов
2.2.4.2
Настройка параметров экрана
Откроем созданный экран двойным щелчком ЛК по
пиктограмме РВС.
Зададим размер экрана и цвет фона созданного
экрана ЛК по элементу строки меню Сервис → Параметры экрана.
Так как защита курсовых проектов по дисциплине
«Синтез технических систем управления» происходит в мультимедийной аудитории с
использованием программы PowerPoint, то для удобства создания презентации
рекомендуется задавать разрешение экрана не более 1024 на 768, чтобы все
элементы графического дисплея были четко видны и были достаточной величины.
Используем разрешение экрана 800 на 600. После задания необходимых параметров
закроем окно ЛК по кнопке Готово. Последовательность действий представлена на
рисунке 13.
Альтернативно можно выполнить двойной щелчок ЛК
в любом свободном месте экрана и в открывшемся окне свойства объекта указать
разрешение и цвет фона.
Рисунок
13 - Настройка параметров экрана
2.2.4.3