Пояснения к содержанию 4 раздела дипломного проекта специальности 220301

технологических параметров, контроля и сигнализации, комбинационного (ситуационного) управления, снабженные текстовым

описанием.
Требования к составлению алгоритмической схемы в дипломном проекте:
Обозначения выполняются по ГОСТ 19.701-90
Для каждой программы составляется отдельная алгоритмическая схема
Вложенные циклы в алгоритмах для программ ПЛК не допускаются!
Блоки «начало» и «конец» присутствуют всегда!
Программы ПАЗ, аварийной сигнализации и регулирования объединять нельзя!
Каждый алгоритм снабжается текстовым описанием.
Текстовые пояснения выполняются по РД 50-34.698-90 и должны включать наименование алгоритма, его назначение, перечень входных и выходных массивов информации (входные и выходные переменные), взаимосвязь с алгоритмами других программ (если она есть) и описание его логической структуры, т.е. способа формирования результатов решения с указанием последовательности этапов расчета, расчетных и (или) логических формул, используемых в алгоритме.
В схемах вместо текстовых формулировок рекомендуется применять обозначения в виде переменных с указанием присваиваемых или анализируемых значений.
Абстрактные формулировки типа «регулируем», «увеличить подачу газа» и т.д. и т.п. не допускаются!

для работы программы является требуемая температура подогреваемого газа (уставка Тsp),

измеренная температура (текущее значение  Tpv), измеренный расход топливного газа (Fpv) и величина зоны нечувствительности привода клапана (DB). В результате вычисления рассогласования по температуре подогреваемого газа ∆T как разности заданной уставки Tsp и температуры газа Tpv на данный момент, по формуле Fsp=ƒ(∆T), где ƒ-функция ПИД-закона, определяется требуемое расчетное значение расхода топливного газа.
Затем в результате аналогичного вычисления рассогласования по расходу ∆F определяется требуемое (расчетное) положение рабочего органа клапана POSsp. Вычисленное в свою очередь рассогласование по положению ∆POS является основанием для определения необходимости выработки управляющего воздействия: в случае если рассогласование по положению ∆POS меньше величины зоны нечувствительности DB, выработки воздействия не производится и выходные сигналы трехпозиционного регулятора (открытие – OPN, закрытие – CLS) равны нулю. В противном случае определяется направление перемещения рабочего органа – на открытие или на закрытие в зависимости от знака рассогласования по положению. При отрицательном значении ∆POS выполняется закрытие клапана (CLS=1, OPN=0), при положительном – открытие (CLS=0, OPN=1).
Выходными данными программы регулирования являются дискретные сигналы управления пусковой аппаратурой клапана – OPN и CLS.

Пример описания алгоритма регулирования температуры по ПИД-закону. ИУ – клапан с ЭП, управляемый по 3х-позиционному закону

реле нагревателя (ON=1 – вкл., ON=0 – выкл.)
H – гистерезис

Const – присваивание переменной ее собственного значения (глобальная переменная, отсутствие модификации)

Алгоритмизация программ контроля и управления (4.1)

Алгоритм программы двухпозиционного регулирования температуры с симметричным гистерезисом

Trace Mode:
Для получения подписей по подразделам 4.2-4.4 необходимо принести

2 выполненных проекта: рабочий (для как бы реального оборудования с аппаратными тегами в соответствии с выбранным контроллером) и эмуляцию, в которой вместо реального технологического процесса используется его программно реализованная математическая модель. Эмуляция должна быть работоспособной, а поведение модели технологического процесса и управление им должны быть эквиваленты реальному процессу как по физическим явлениям, так и по значениям технологических параметров.
Программа и материал:
Для разработки проекта использовать базовую версию Trace Mode 6.09
Расширенная анимация для Trace Mode 6 (извлекается в папку C:\Program Files\AdAstra Research Group\Trace Mode IDE 6 Base\Lib\Animation)
Полезные учебные материалы по разработке проекта в Trace Mode 6

Примеры выполнения имитационных программ и рабочих проектов в Trace Mode (модели выполнены в базовой версии)

исполнение в профайлере проекта), скриншот итоговой таблицы аргументов экрана и

краткое текстовое описание основных элементов экрана и способов воздействия через них на ТП или информации, отображаемой данными элементами.

а также скриншоты аргументов программ. Каждая программа должна быть снабжена

текстовым описанием, содержащим наименование программы, ее назначение, описание структуры программы и функций ее составных частей, а также связей с другими программами, если они присутствуют. Все скриншоты и листинги должны быть выполнены с рабочих программ (не с программ-эмуляторов).

Пример описания программы сигнализации по температуре и уровню

Структура программы представлена боками «больше» для контроля температуры и «меньше» – для уровня, выполняющим функции сравнения входных значений с датчиков с заданными пороговыми значениями и формирующими единичные выходные логические сигналы TAH=1 и LAL=1 в случае, если выполняется условие IN1>IN2 для TAH и IN1

Программа предупредительной сигнализации по уровню и температуре теплоносителя предназначена для уведомления оператора о превышении температуры сырья выше допустимого предела и о снижении уровня теплоносителя в расширительной емкости ниже безопасного значения.

Все последующие примеры программ являются примерами рабочих программ и содержат только краткое описание принципа работы. Программы эмуляторы смотрите в примерах выполнения имитационных проектов

как разности между уставкой и значением, поступившим с датчика температуры

теплоносителя, по ПИД-закону вычисляется требуемое значение расхода. Аналогично, поскольку в системе реализован каскадный регулятор, вычисляется требуемое положение рабочего органа регулирующего клапана. Данное значение, выраженное в процентах, поступает на командный вход блока управления клапаном (CMD), работающего в режиме отслеживания, т.е. осуществляющего позиционирование рабочего органа в соответствии с входным сигналом задания путем подачи дискретных выходных сигналов (OPN, CLS) на пусковую аппаратуру электропривода клапана. Контроль положения осуществляется по сигналу обратной связи с датчика положения рабочего органа (CDI), а также от концевых выключателей положения (IOP, ICL).

Пример программы каскадного ПИД-регулирования; ИУ – клапан с ЭП, управляемый по 3х-позиционнному закону

ST
Программа представляет собой реализацию табличного управления. В зависимости от диапазона,

в который попадает температура окружающего воздуха Tv, производится присваивание переменной Tsp (уставка по температуре) определенного значения.

клапан с ЭП, управляемый аналоговым сигналом
В результате вычисления рассогласования по

температуре (блок «X-Y») между заданным (Т_sp) и измеренным (ТE) значениями блоком ПИД-регулятора производится расчет требуемого значения расхода. Затем по рассогласованию расхода вычисляется задание по положению клапана, которое передается на позиционер интеллектуального клапана.

насоса
Поддержание уровня осуществляется на уровне 60% с гистерезисом 5%. Для

осуществления управления величина текущего уровня, поступающая на блок двухпозиционного регулирования в миллиметрах, переводится в проценты.

Пример программы технологической блокировки

После подачи команды на запуск (Старт) выполняется программная задержка (wait) на проверку величины давлений. В случае, если величина давления после НВД меньше 15 кгс/см2, а после ННД – 0,5 кгс/см2, выполняется остановка насосов (START_нвд=0; START_ннд=0), а клапану выдается команда на закрытие.

развернутом виде, а также скриншоты настройки параметров аппаратных тегов. Текстовое

описание включает обоснование использования тех или иных тегов источников/приемников и разъяснения конкретных значений задаваемых параметров их настройки.
Конфигурирование информационных потоков заключается в создании узлов (RTM-для АРМ, Embedded_RTM либо MicroRTM для контроллеров в зависимости от их вида) и задании их параметров сетевого обмена, вызове экранов и программ в соответствующих узлах с помощью каналов класса CALL, создании аппаратных тегов с помощью встроенных драйверов или через OPC-сервер или настроив обмен по протоколам (например, группы Modbus). Аппаратные теги настраиваются в зависимости от вида тега. Подробно параметры настройки описаны в справке по каждому виду тегов, а также описываются в видео, посвященных подключению контроллеров на Канале "TRACE MODE SCADA/HMI Video" на YouTube и на сайте Адастры.
Созданные аппаратные теги в узлах реализуются в виде каналов классов FLOAT и HEX16(32) в зависимости от типа тега, по которому они строятся, и привязываются к аргументам экранов и программ.
Список поддерживаемого Trace Mode 6 оборудования и методов связи, представлен здесь

аппаратные теги построены через встроенные драйвера
Так как для управления используется

контроллер I-7188XC, создадим в слое источники/приемники группу OEM_Lagoon7000#1 (встроенные драйвера) и в ней создадим группу X-202 с 7 аналоговыми входами, соответствующую мезонинному модулю X-202, а также группу 7188XC-512 для размещения в ней дискретных входов и выходов контроллера.
Поскольку обмен данными осуществляется по последовательной сети, в узле создается COM-порт

экранов для АРМ оператора. Создание узла для ПЛК не предусматривается,

поскольку в ПЛК Direct Logic установка программного обеспечения Trace Mode не предполагается. Обмен между ПЛК и АРМ оператора осуществляется через OPC-сервер.
Разработку начнем от слоя источники/приемники для чего создадим в одноименном слое группу OPC. Создадим аппаратные теги, соответствующие компонентам OPC, используемым для обмена данными: получение данных от датчиков температуры (TE), расхода (FE), уровня (LE); выработки управляющих воздействий на позиционер клапана (POS), управления пускателем подпитывающего насоса (NS) и др.

Пример навигатора проекта
1 узел (АРМ), обмен данными через OPC-сервер

описывающего подключение датчика с унифицированным токовым выходным сигналом 4…20 мА

к 3 входу (нумерация в окне параметров с 0) модуля I-8017H, установленному в 1 слот PC-based контроллера WinPAC-8841

Пример настройки подключения через OPC-сервер. Здесь датчик подключен к 1 аналоговому входу платы National Instruments