Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

В ходе выполнения данной лабораторной работы студент должен освоить последовательность создания проекта в Scada-системе Trace Mode и создать собственный проект по индивидуальному заданию преподавателя. Перейдем непосредственно к созданию проекта TRACE MODE.

Открыть окно программы можно двойным нажатием по соответствующей иконке на рабочем столе Windows или найти программу в меню «Пуск».

Для создания проекта необходимо выбрать пункт «Файл\Новый», в появившемся окне выбрать тип проекта «Простой» и нажать кнопку «Создать» (рисунок 1).

После этого окно навигатора проекта автоматически заполнится минимально необходимыми слоями (рисунок 2).

Для решения нашей задачи будет достаточно всего два слоя - это «Система» и «Источники/Приемники». В слое «Система» уже создан узел «RTM» (Real Time Machine - монитор реального времени), внутри которого находится папка «Каналы» и графический экран.

Начнем с создания источника сигнала. Для этого нажмем правой кнопкой мыши по слою «Источники/Приемники», тем самым вызовем контекстное меню, в котором перейдем по пути «Создать группу\PLC» (рисунок 3.). В этом слое появится папка с названием «PLC_1». Необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на этой папке и создать группу «Siemens_PPI_Group» (рисунок 4).

В группе «Siemens_PPI_Group» создадим три компонента:

- «Siemens_PPI_MW2_R» - для чтения 2 -го слова из области памяти Memory Word;

- «Siemens_PPI_MW2_W» - для записи 2 -го слова области памяти Memory Word;

- «Siemens_PPI_DW0» - для чтения нулевого слова области памяти Discrete.

Вид экранной формы компонентов «Siemens_PPI_Group» приведен на рисунке 5.

Двойным щелчком по компоненту «Siemens_PPI_MW2_R» откроем окно его свойств (рисунок 6).

Заполняем поля следующим образом:

• имя: Siemens_PPI_MW2_R;
• порт: 0 («0» соответствует COM1, «1» - COM2, и т.д.);
• адрес: 2 (адрес ПЛК в сети PPI);
• смещение: 0x2 (для чтения адреса MW2);
• область: Markers(WORD);

• имя: Siemens_PPI_MW2_R;
• порт: 0;
• адрес: 2;
• смещение: 0x0 (чтения с нулевого адреса);
• область: Discrete Input (WORD);
• направление: Input (т.е. чтение данных из контроллера в среду Trace Mode).

В первом текстовом поле введем название, для этого вызовем окно свойств двойным щелчком левой кнопки мыши по текстовому полю. В графе «Текст» введем «Обмен данными с ПЛК SIMATIC S7-200». С помощью соответствующих полей поменяем цвет и шрифт текста, а также цвет контура и заливки (рисунок 9).

Вызовем окно «Аргументы экрана» из главного меню «Вид». С помощью кнопки «Создать аргумент» создадим три аргумента, по числу каналов. Тип данных всех аргументов поменяем на «INT», а для второго аргумента поменяем тип на «OUT». Имена аргументов оставим без изменений (рисунок 10).

Далее привяжем аргументы экрана к графическим элементам. Для этого методом Drag-and-Drop перетаскиваем первый и третий аргумент на текстовые поля. После этого автоматически открывается окно свойств графического элемента, где в графе «Текст» появляется «Вид индикации - Значение» и «Привязка - название соответствующего аргумента» (рисунок 11).

Теперь создадим событие для нажатия кнопки «Изменить значение MW2». Для этого двойным щелчком вызовем окно свойств графического элемента и перейдем на вкладку «События» (рисунок 12). Имеется возможность задать реакцию системы на два типа событий - нажатие мышкой на графическом элементе и отпускание. Выберем нажатие, правой кнопкой мыши щелкнем на «MousePress» и в появившемся контекстном меню выберем «Передать значение».

Появится одноименный подпункт со своими свойствами. Выбираем: «Тип передачи - Ввести и передать». В свойстве «Результат» нажимаем на пустую графу колонки «Значение». Появится таблица аргументов экрана. Выберем второй аргумент (ARG_001) и нажмем кнопку «Готово».

Вызовем меню свойств графического объекта «Лампочка» двойным щелчком левой кнопки мыши по этому объекту. Заполним значения следующим образом (рисунок 13): привязка: <2> ARG_002; вид индикации: Arg = Конст; инверсия: True; константа: 256.

В начальный момент лампочка выключена (красная). Когда значение привязки будет равно значению константы, лампочка загорится (станет зеленой). Подача сигнала на вход контроллера I0.0 установит значение нулевого слова области памяти Discrete Input в 256, что приведет к включению лампочки. Таким образом, тумблером «I0.0» на лицевой панели лабораторного стенда можно управлять лампочкой на экране компьютера.

Теперь необходимо создать привязку аргументов экрана к каналам и компонентам слоя «Источники\Приемники». Для этого в навигаторе проекта перейдем по пути слой «Система», узел «RTM_1», «Экран#1:1». Щелкнем правой кнопкой мыши по компоненту «Экран#1:1» и в появившемся контекстном меню выберем пункт «Свойства» (рисунок 14).

В открывшемся окне свойств экрана перейдем на вкладку «Аргументы» (рисунок 15).

Для создания привязки необходимо для каждого аргумента двойным щелчком по пустой графе «Привязка» напротив соответствующего аргумента вызвать окно конфигурирования связи (рисунок 5.16). В этом окне для первого и третьего аргумента выбираем соответствующие каналы (Система\RTM_1\Каналы), т.е. «Siemens_PPI_MW2_R» и «Siemens_PPI_DW0».

А для второго аргумента выбираем «Siemens_PPI_MW2_W», но уже непосредственно из слоя «Источники/Приемники» (\PLC_1\Siemens_PPI_Group_1\ Siemens_PPI_MW2_W).

После каждого сделанного выбора нужно нажимать кнопку «Привязка». Сохраним созданный проект: «Файл\Сохранить». Вернемся в окно «Навигатор проекта», его можно вызвать из главного меню «Вид». Выделим узел «RTM_1» слоя «Система» и нажмем кнопку «Сохранить для МРВ» главного меню «Проект». В момент сохранения проекта для монитора реального времени в папке проекта создается папка узла «RTM_1».

На этом создание графического интерфейса закончено, но перед тем, как запустить среду исполнения, необходимо создать файл конфигурации COM-порта для корректной работы драйвера, позволяющего осуществлять обмен данными между Trace Mode и PLC SIMATIC S7-200. Откроем программу создания файла конфигурации COM-порта, которая поставляется вместе с базовой версией Trace Mode 6 и расположена в той папке, куда установлена это SCADA система(С:\Program Files\AdAstra ResearchGroup\Trace Mode IDE 6Base\Drivers_with_Setup\Siemens\PPI\). В данном каталоге расположен исполняемый файл и собственно файл конфигурации. Запустим исполняемый файл PPIconfig.exe (рисунок 17).

В списке портов каждая строка состоит из восьми параметров:

1. Номер COM-порта. Повторное объявление одного и того же порта приведет к сообщению об ошибке при попытке сохранить конфигурацию.

2. Скорость передачи данных (Baud Rate), от 300 bps до 115200 bps. Для устройств сети PPI по умолчанию принимается 9600 bps.

3. Число битов данных (Data Bits). По умолчанию установлено 8 бит.

4. Контроль четности передачи (Parity), может принимать значения None, Odd или Even. По умолчанию для устройств сети PPI принимается Even.

5. Количество стоп-битов (Stop Bits): 1 или 2. По умолчанию 1 стоп-бит.

6. Время тайм-аута для данного последовательного порта (в мс). По умолчанию - 1000 мс;

7. Управление потоком. Используемый конвертер может требовать управления потоком. Для его корректной работы необходимо правильно указать сигналы (RTS, DTR), которые будут поданы перед каждой посылкой и сняты после ее отправки.

8. Адрес Trace Mode в сети PPI. Согласно принципам обмена данными в сети PPI, каждое устройство должно иметь уникальный адрес.

Заданные параметры последовательного порта должны совпадать с соответствующими параметрами всех остальных устройств в данном сегменте сети PPI. В противном случае драйвер не сможет вести обмен данными или полученные данные не будут соответствовать действительности и могут повлечь непредсказуемые сбои в системе.

Для создания новой записи нажмите кнопку «Добавить», кнопка «Удалить» удалит запись, кнопка «Правка» или двойной щелчок по элементу списка вызовет окно редактирования параметров записи (рисунок 18).

Переключите тумблер I0.0 на лицевой панели и проконтролируйте индикацию - смена цвета лампочки с красного на зеленый. Нажмите на кнопку «Изменить значение MW2» и в появившемся окне введите новое значение, нажмите «Готово». Убедитесь в том, что значение в текстовом поле изменилось. Вы можете использовать это значение в своей программе для ПЛК, и в зависимости от него контроллер будет вырабатывать различные управляющие воздействия.

Инструментальная система TRACE MODE® 6 это универсальное средство разработки и отладки приложений для автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП ) и управления производством (АСУП ).

Инструментальная система TRACE MODE 6 состоит из интегрированной среды разработки иотладочного монитора реального времени - профайлера .

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 представляет собой единую программную оболочку, объединяющую все основные компоненты инструментальной системы:

В интегрированную среду разработки TRACE MODE 6 встроены более десяти редакторов , автоматически открывающихся при вызове того или иного компонента проекта. Среди них:

Кроме того, интегрированная среда разработки TRACE MODE (профессиональной линии) содержит обширные библиотеки готовых компонентов и алгоритмов :

Алгоритмы управления на всех уровнях АСУ программируются на одних и тех же языках стандарта IEC 61131-3 . Связи между компонентами разных уровней, например, между SOFTLOGIC-контроллером и сервером АСУТП или между двумя серверами создаются автоматически с помощью уникальной технологии автопостроения в рамках единого проекта распределенной АСУ , поэтому вычисления могут быть легко перенесены из компьютера в контроллер или наоборот. Все редакторы тесно интегрированы с мощными средствами отладки , благодаря чему достигается максимальный комфорт разработки сложных распределенных АСУТП и АСУП.

Все компоненты проекта - экраны, программы, SQL-запросы, шаблоны документов, каналы TRACE MODE и источники данных связаны между собой через аргументы . Аргументы позволяют достичь максимальной гибкости при создании связей между отдельными компонентами. Например, данные из программы в контроллере могут быть напрямую связаны с отображением на экране операторской станции или с формой планирования производства MES, для этого необязательно создавать дополнительные каналы.

Инструментальная система поставляется с набором бесплатных драйверов к более чем 2588 контроллерам и платам ввода/вывода. Источники данных - сигналы с УСО и контроллеров создаются и конфигурируются в системе автоматически с помощью автопостроения . Это позволяет избежать ошибок ручных привязок и значительно сократить время разработки проекта.

Интегрированная среда разработки позволяет постепенно наращивать функциональность АСУ, начиная с простого мониторинга и визуализации технологического процесса на одном ПК SCADA/HMI и заканчивая реализацией сложных контуров управления, организацией распределенных вычислений, подключением дополнительных рабочих мест и экономических модулей: учет и техническое обслуживание оборудования (EAM), учет и управление персоналом (HRM) и управление исполнением производства (MES). При этом разработчик не будет испытывать никакого психологического дискомфорта при переходе, например, от программирования операторского интерфейса SCADA/HMI к SOFTLOGIC контроллерам или EAM, ведь редакторы, средства отладки и языки программирования используются одни и те же.

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 ориентирована на широкий круг специалистов и умеет подстраиваться под квалификацию разработчика АСУТП и АСУП. При создании проекта можно выбрать стиль разработки : простой, стандартный или продвинутый.

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 может запускаться параллельно с исполнительным модулем - Монитором реального времени (МРВ) на одном ПК, что очень удобно для сопровождения малых АСУТП.

Отредактированный проект может быть автоматически обновлен на удаленных серверах SCADA/HMI, MES, EAM, HRM и в SOFTLOGIC-контроллерах.

Инструментальная система разработки TRACE MODE 6 снабжена специальным отладочным монитором реального времени - профайлером . Это разновидность исполнительного модуля TRACE MODE, предназначенная для отладки проекта АСУТП в реальном времени. От обычного МРВ профайлер отличается тем, что протоколирует все свои действия в текстовом файле. Профайлер это самостоятельное приложение, но проект может быть запущен в нем из интегрированной среды разработки TRACE MODE 6 нажатием одной кнопки на панели инструментов.

Как и все программы TRACE MODE, интегрированная среда разработки разделяется на базовую и профессиональную линии . Инструментальная система базовой линии бесплатна - ее можно скачать/заказать на сайте.

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 это уникальное сочетание богатейшей функциональности и интуитивности интерфейса. Практика показывает, что использование интегрированной среды разработки позволяет экономить до 30% рабочего времени по сравнению с применением разрозненных редакторов SCADA/HMI и систем программирования контроллеров. А интеграция экономических модулей T-FACTORY и SCADA системы TRACE MODE открывает ранее недоступные возможности для оптимизации производства в целом.

Если вы являетесь легальным владельцем Trace Mode и зарегистрировали свою версию на сайте http://www.adastra.ru/ , то вам время от времени приходит рассылка с новостями кампании.

Среди прочего приходят приглашения на участие в СКАДА-чемпионате . Обычно я эти приглашения игнорировал, но в этот раз решил принять участие. Просто ради интереса к процессу проведения мероприятия и уровня заданий. Тем более, ехать никуда не надо- первые 2 тура чемпионата проходят онлайн. А если повезет выйти в финал- все расходы на поездку в Москву оплатит Адастра.

Представим себе проект в ТМ, на экране которого отображается единственное значение- показание с датчика. Например, температура воздуха. Значение выдается с одним знаком после запятой: 15.6 ºC, 33.8 ºC, -0.7 ºC и т.д.
И вот, в один прекрасный момент вы видите на экране значение -0.0 ºC…

Суть проблемы.
Все мы знаем, что ноль отрицательным не бывает. Положительным тоже не бывает. Ноль число беззнаковое.
Потому вывод на экран значения -0 или -0.0 или -0.00 это признак непрофессионализма, если не глупости:

В TM 6.08 можно округлять Реальное значение канала Float (Атрибут R, 0) 2 способами:

1. В ГЭ «Текст» (который привязан к реальному значению канала) выставить форматирование в си-формате. Например «%.1f»- вывести значение с 1 знаком после запятой, «%.2f» — вывести значение с 2 знаками после запятой и т.д.

Но в этом случае значение округляется только при отображении. Это значит, что R не будет округлено.
Например, R = 0.087 при форматировании=»%.1f» на ГЭ «Текст» будет отображаться как 0.1

Нашел проблему у встроенного OPC-сервера TraceMode 6.08. Ну, как нашел… Я проблем не искал, она сама меня нашла:

По проекту для доступа к модулям Adam 4017+ и 4055 используется преобразователь сигналов USB/RS485(далее- П). Модель преобразователя не важна- все ведут себя одинаково.

Проблема:
1. В случае, если при запуске программы П уже подключен к компьютеру, данные отображаются, достоверность=0. Данные с калибратора на модуль аналогового ввода принимаются с некоторым шумом- значения аналогового сигнала плавает +-0.004 мА, что вполне нормально. Благодаря этому видно, что прием идет:

Признаюсь, друзья мои, меня уже мутит от лидера SCADA-систем России- TraceMode 6.

Сейчас поговорим о трендах в TraceMode. Тренд это график, на котором каналы отображаются в виде кривых.

В ТМ6 с трендами полный порядок- они есть. У тренда куча опций и настроек и большинство из них даже работает.

Кроме одной, но очень важной:

Эпиграф:

Если у вас в программе есть глюк, не спешите его исправлять.

Просто опишите его в мануале как особенность работы.

Именно это выражение мне вспомнилось, когда я познакомился с каналом LocalList в TraceMode 6.08. Правда, некоторые «особенности работы» канала ни в печатном руководстве программиста, ни в справке ТМ6 ни описаны. Спасибо ребятам из техподдержки- подсказали, сам бы не додумался…

Уже довольно давно пишу новый проект на скаде TraceMode 6.
Т.к. это мой первый опыт создания проекта на ТМ6, совершенно предсказуемо столкнулся со многими для себя проблемами и неясностями. Как всегда, самое загадочное в новых осваиваемых системах находишь там, где ожидаешь меньше всего.

В статье рассмотрены свойства SCADA Trace Mode 6, упрощающие разработку проектов АСУ ТП. Приведены примеры автоматизации зданий и АСУ энергоблока.

Adastra Research Group, LTD., г. Москва

Интегрированная SOFTLOGIC-SCADA-система Trace Mode 6 Российской компании AdAstra Research Group, Ltd. уже более 15 лет является самым продаваемым на территории России и СНГ программным обеспечением для автоматизации технологических процессов.Уникальное сочетание свойств системы Trace Mode 6 делает ее основой современных АСУ ТП для оптимального управления технологическими процессами.

Интегрированная платформа для управления производством Trace Mode 6 состоит из Интегрированной среды разработки, в которой осуществляется создание проектов АСУ и из набора исполнительных модулей, обеспечивающих функционирование системы в реальном времени. Интегрированная среда включает полный набор средств разработки систем автоматизации технологических процессов (АСУ ТП), а именно средства создания:

Операторского интерфейса (SCADA/HMI);

Распределенных операторских комплексов;

Промышленной базы данных реального времени;

Программ для промышленных контроллеров (SOFTLOGIC).

Огромным достоинством программного пакета Trace Mode 6 является большая библиотека встроенных драйверов, которая поставляется бесплатно даже с базовой версией системы. Поддержка большого числа оборудования как отечественных, так и зарубежных производителей позволяет создавать высоконадежные АСУ ТП в распределенной архитектуре. Прекрасным примером этого тезиса может служить АСДУ офисного здания компании Intel, которая разработана на базе SCADA-системы Trace Mode 6 специалистами компании “Протект”, г. Нижний Новгород.

Рис. Функция, позволяющая создавать как один, так и двойной резерв для узла проекта одним кликом мышки

Система автоматизации офисного здания Intel охватывает следующие устройства: чиллеры, драйкулеры, станция холодоснабжения, частотные преобразователи насосов, вытяжные вентиляторы, центральные кондиционеры, фанкойлы.

На аппаратном уровне системы использовано следующее оборудование:

Модули ввода/вывода фирмы Advantech;

Преобразователи температуры/влажности фирм Sauter и S+S Regeltechnik;

Датчики и реле протечки жидкости фирмы Jola;

Счетчики электрической энергии СЭТ 4ТМ;

Датчики температуры, влажности, давления, электроприводы регулирующих клапанов, а также контроллеры в системе холодоснабжения, вентиляции и кондиционирования фирмы York;

Частотные преобразователи фирмы Schneider Electric.

По отзывам специалистов компании “Протект”: “Применение SOFTLOGIC-SCADA-система Trace Mode 6 с развитой поддержкой информационного обмена с оборудованием различных марок позволило комплексно решить вопрос построения АСДУ и обеспечило комфортную эксплуатацию инженерных систем здания”.

Важную роль в обеспечении надежности АСУ ТП играют технические средства, предотвращающие нештатные ситуации и минимизирующие потери от сбоев в работе АСУ ТП. Эти функции можно разбить на несколько групп:

Защита от случайных ошибок на этапе разработки АСУ ТП;

Своевременная диагностика сбоев;

Горячее резервирование компонентов и узлов АСУ ТП;

Автоматическое восстановление после сбоев;

Защита от несанкционированного доступа и неквалифицированных действий пользователя - так называемого человеческого фактора.

Из списка этих функций наиболее важной является горячее резервирование компонентов и узлов АСУ ТП. Резервирование элементов создаваемых систем АСУ ТП диктуется либо существующими регламентирующими отраслевыми документами (например, для объектов потенциально опасных для окружающей среды и/или персонала производств - атомная промышленность, химия, ВПК), либо характером протекания технологического процесса, нарушение которого может повлечь серьезные экономические потери (электроэнергетика, металлургия и др.). В Trace Mode 6 реализована уникальная функция, позволяющая создавать как один, так и двойной резерв для узла проекта одним кликом мышки. Причем при этом создается идентичный узел с сохранением всех внутренних и внешних связей каналов с источниками данных. Trace Mode 6 спроектирована с учетом всех требований надежности и поддерживает различные виды аппаратного и программного резервирования на всех уровнях - от отдельного датчика до сервера архива масштаба предприятия.

Рис. Библиотека встроенных драйверов, которая поставляется бесплатно даже с базовой версией

Надежность и отказоустойчивость системы автоматизации зависит от ее аппаратных, программных компонентов, дисциплины персонала, политики безопасности и т.д. Пути повышения надежности АСУ аппаратными средствами более очевидны и, как правило, приводят к удорожанию системы. В то же время программное обеспечение влияет на надежность АСУ ТП не меньше, чем датчики, контроллеры или серверы. При этом зачастую высокая стоимость SCADA-системы не гарантирует наличие в ней необходимых функций отказоустойчивости и резервирования.

Решению масштабных задач автоматизации в Trace Mode 6 способствуют уникальные технологии, повышающие производительность труда разработчиков. Среди них:

Интегрированная среда разработки;

Единая база данных распределенного проекта;

Групповое редактирование;

Богатые библиотеки бесплатных драйверов, алгоритмов и графических объектов;

Автопостроение проекта.

Одним из проектов, где технологии Trace Mode позволии реализовать проект высоконадежной АСУ ТП в кратчайшие сроки (начало проектирования - январь 2007 г.), стала АСУ ТП второго энергоблока мощностью 215 МВт Псковской ГРЭС (Филиал ОАО “ОГК-2”). Уже в августе 2007 года система успешно введена в опытную эксплуатацию специалистами Российской компании ЗАО ПИК “ЗЕБРА” под техническим руководством ОАО “Инженерный центр ЕЭС - Фирма ОРГРЭС” (г. Москва). На аппаратном уровне АСУ ТП был использован ПТК КРУИЗ производства компании ЗАО ПИК “ЗЕБРА” (Журнал “ИСУП” 2(14)_2007).

Работа по созданию АСУ ТП выполнялась в рамках второго этапа автоматизации систем контроля и управления энергоблоками на Псковской ГРЭС (Приказ РАО “ЕЭС России” от 18.09.2002 г. № 824). Первый этап был завершен в декабре 2004 года, введением в эксплуатацию АСУ ТП первого энергоблока Псковской ГРЭС, разработанной также на основе ПТК КРУИЗ и SCADA Trace Mode.

Объектами контроля и управления АСУ ТП являлись основное и вспомогательное оборудование энергоблока № 2, а также общестанционное теплофикационное оборудование.

Кроме непосредственно АСУ ТП, проект автоматизации второго энергоблока Псковской ГРЭС (ОГК 2) включал ввод в эксплуатацию полномасштабного тренажера энергоблока, предназначенного для эффективного обучения и тренинга персонала ОГК 2.

Принципиально новым подходом к автоматизации объектов промышленности стало создание программ функционального группового управления (ФГУ), которые выполняют наборы типовых технологических операций, что облегчает труд эксплуатационного персонал ГРЭС.

Компания ЗАО ПИК “ЗЕБРА” давно и с успехом применяет технологии интегрированной и групповой разработки крупномасштабных АСУ ТП, реализованные в Trace Mode, что позволяет создавать проекты, пользуясь единым инструментарием в короткие сроки, и имеет привилегированный статус Авторизованного Системного партнера AdAstra Research Group, Ltd.

Общие сведения. TRACE MODE® 6 состоит из инструментальной системы - Интегрированной среды разработки и из набора исполнительных модулей. Инструментальная система инсталлируется на рабочем месте разработчика АСУ. В ней создается набор файлов, который называется проектом TRACE MODE. 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.

Интегрированная среда включает полный набор средств разработки систем автоматизации технологических процессов (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 управления бизнес-процессами производства (АСУП ):

· систем управления основными фондами и техническим обслуживанием оборудования (EAM);

· 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, 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 .

TRACE MODE® 6удобна и проста в использовании.Тем не менее архитектура системы позволяет создавать крупные АСУ корпоративного уровня . Обобщенная структура АСУТП (SOFTLOGIC, SCADA/HMI), которую можно разработать на базе TRACE MODE® 6 показана на рисунке.

Кроме того, Интегрированная среда разработки позволяет создать систему АСУП, для автоматизации задач управления исполнением производства (MES), работой персонала (HRM) и основными фондами предприятия (EAM).

Решение столь масштабных задач автоматизации в TRACE MODE® возможно благодаря специальным технологиям, повышающим производительность труда разработчиков.

Среди них: единая база данных распределенного проекта; автопостроение проекта; богатые библиотеки драйверов, алгоритмов и графических объектов; мощные средства отладки; встроенная система горячего резервирования; собственный генератор отчетов; промышленная база данных реального времени; богатые библиотеки драйверов, алгоритмов, графических объектов, мультимедиа и шаблонов документов.

В состав TRACE MODE 6 входит рекордное количество библиотек ресурсов (только профессиональная линия), готовых к использованию в прикладных проектах. Среди них: бесплатные драйверы к2422 контроллерам и платам ввода/вывода; 1116 графических изображений технологических объектов и процессов; 596 анимированных объектов; более 150 алгоритмов обработки данных и управления; комплексные технологические объекты.

Синтез ЧМИ достаточно прост. Возьмите объект "насос" из библиотеки TRACE MODE 6 и перетащите на иконку ПК, где должна располагаться мнемосхема - вот все, что Вам нужно сделать! TRACE MODE 6 сама создаст экран и запишет алгоритмы управления. Теперь перетащите иконку выбранного Вами контроллера на иконку ПК и к проекту автоматически подключится нужный драйвер. Нажмите кнопку "Старт " и информация реального времени отобразится на мнемосхеме.

МРВ - основной сервер реального времени SCADA-уровня. Основными серверами реального времени уровня SCADA/HMI в TRACE MODE 6 является монитор реального времени (МРВ) и МРВ+. МРВ TRACE MODE 6 осуществляет прием данных с контроллеров, плат ввода/вывода и систем телемеханики (RTU) через встроенные протоколы, драйверы, OPC- или DDE-клиенты. В МРВ 6

Монитор реального времени 6 производит первичную обработку информации, поступающей из контроллеров или систем телемеханики (фильтрация, масштабирование, контроль границ и т.д.), управление и регулирование технологических процессов, перераспределение данных по локальной сети (I-NET TCP/IP), визуализацию информации на анимированных мнемосхемах и трендах (HMI), расчет в реальном времени статистических параметров процесса (SPC - statistical process control), ведение исторических архивов, управление собственной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL™ 6, генерирование отчетных документов, обеспечение связи с СУБД и приложениями через SQL/ODBC и встроенный OPC-сервер (поставляется опционально).

Существуют Мониторы реального времени с различным сочетанием вышеперечисленных свойств. Кроме того, в состав SCADA TRACE MODE входят версии Монитора реального времени с автоматическим горячим резервированием, адаптивным регулированием, со встроенным OPC-сервером, GSM-серврером и т.д.

В состав Монитора реального времени входит графическая HMI-консоль, обеспечивающая визуализацию информации о технологическом процессе на динамических мнемосхемах. Монитор реального времени обладает мощными графическими возможностями.

МРВ с адаптивной самонастройкой регуляторов. SCADA Мониторы реального времени TRACE MODE с поддержкой системы автоматической (адаптивной) самонастройки ПИД-регуляторов называются Adaptive Control МРВ. Adaptive Control МРВ основан на оригинальной, технологии, эксклюзивные права на которую принадлежат компании АдАстрА.

Программа обеспечивает периодическую или непрерывную подстройку регуляторов в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Adaptive Control МРВ способен настраивать контуры регулирования в условиях помех, а также исключать появление неустойчивых режимов. Использование адаптивных регуляторов SCADA/HMI TRACE MODE 6 обеспечивает лучшее качество управления в любой момент времени для широкого класса стационарных и нестационарных автоматизируемых объектов. Кроме того адаптивные регуляторы SCADA/HMI TRACE MODE 6 позволяют работать со значительно меньшей амплитудой пробного сигнала на входе объекта (до 2-4 %) при сохранении системой адаптивных свойств. Столь малые пробные колебания практически не увеличивают степень износа исполнительных механизмов.

Адаптивное регулирование в МРВ+

Adaptive МРВ+ это разновидность исполнительных модулей SCADA системы TRACE MODE 6, предназначенная для автоматического расчета оптимальных настроек ПИД и ПДД регулятров, непосредственно на АРМ оператора.

Данный продукт отличается от обычного МРВ+ поддержкой функциональных блоков языка FBD, реализующих адаптивную самонастройку ПИД регуляторов на автоматизированном рабочем месте оператора (АРМ). Рассчитанные настройки могут загружаться в контроллер для исполнения задач регулирования.

Технологии адаптивного ПИД регулирования позволяют:

· автоматически определять оптимальные настройки ПИ и ПИД алгоритмов управления для объектов с различной динамикой;

· в любой момент времени осуществлять процесс самонастройки в замкнутом контуре регулирования, сохраняя контроль над процессом;

· вести процесс самонастройка при минимальном уровне пробного сигнала, не приводящего к нарушению нормального режима работы объекта. Амплитуда пробного сигнала на выходе объекта управления составляет не более 0.3-0.5%, на входе 1-5%;

· запускать процесс самонастройки одновременно на всех регуляторах, установленных на данном производстве;

· контролировать процесс самонастройки на АРМ оператора, корректировать получаемые настройки, варьировать амплитуд гармоник входа и выхода;

· в Adaptive МРВ+ предусмотрена возможность автоматического контроля процесса самонастройки на АРМ с целью исключения неустойчивой работы системы;

· пробные колебания часто полезны для технологического процесса;

· по дрейфу настроек можно судить о состоянии оборудования технологического процесса.

Adaptive МРВ+ поддерживает следующие адаптивные алгоритмы:

· Адаптивный ПИД регулятор (APID );

· Адаптивный ПДД регулятор (APDD );

· Идентификация объекта (IDNT );

· Модальный регулятор (MREG );

· Настройка ПИД регулятора по параметрам объекта (CALC );

· Настройка ПИД по скачку задания (RJMP ).

Принцип действия адаптивного регулятора заключатся в следующем: с компьютера АРМ оператора на вход объекта регулирования, наряду с сигналом регулятора, подается дополнительный пробный синусоидальный сигнал с малой амплитудой. По амплитуде и фазе гармонической составляющей в выходном сигнале объекта осуществляется расчет настроек регулятора. Рассчитанные настройки загружаются в контроллер.

Адаптивное регулирование может производиться как в режиме постоянной подстройки коэффициентов регулятора, так и периодически, либо по команде с АРМ оператора.

Модальный регулятор реализован в виде цифровой модели объекта регулирования и астатического наблюдателя полного порядка. Настройки адаптивных регуляторов рассчитываются с учетом периода опроса данного канала в узле АРМ.

Помимо модальных и адаптивных регуляторов в Adaptive МРВ+ реализована поддержка и других функциональных блоков:

· ПИД регулятор (PID );

· ПДД регулятор (PDD );

· Трехпозиционный регулятор (PREG );

· Нечеткий регулятор (FZCTR ).

SCADA TRACE MODE 6 в комплексной автоматизации ОАО Полипласт-Новомосковск. ОАО Полипласт-Новомосковск (г. Новомосковск) специализируется на производстве и реализации добавок для бетона, строительных растворов и химической продукции различных отраслей промышленности. Производственная мощность ОАО Полипласт-Новомосковск составляет 36000 тонн продукции в год. Компания входит в Группу Полипласт, которая занимает лидирующие позиции на рынке добавок для бетона.
ОАО Полипласт-Новомосковск постоянно работает над расширением спектра производимых продуктов, а также над поиском новых возможностей их применения. За счет совершенствования существующих продуктов и технологий компания добивается результата, которого ожидает потребитель.

Первая система под управлением SCADA TRACE MODE на ОАО Полипласт-Новомосковск появилась относительно недавно. В марте 2007 года в промышленную эксплуатацию была запущена АСУТП производства суперпластификатора СП1 и диспергатора. Разработчиком новой АСУТП на основе SCADA TRACE MODE 6 выступала компания Центр - авторизованный системный интегратор АдАстра.

В качестве аппаратной платформы новой АСУТП ОАО Полипласт-Новомосковск были выбраны контроллеры SLC-500 Allen-Bradley (США), а также датчики и исполнительные механизмы лучших отечественных и зарубежных фирм - Элемер (г. Москва), Oval (Япония), Взлёт (г. Санкт-Петербург), Siemens (Германия), Сенсор (г. Москва), Армагус (г. Гусь-Хрустальный).

Связь между контроллером SLC-500 Allen-Bradley и SCADA TRACE MODE осуществляется через бесплатный встроенный драйвер DeviceNet со скоростью 100 Мбит/сек. Связь SCADA TRACE MODE 6 с регистраторами РМТ-59 производится через ОРС-сервер по интерфейсу RS-232. Подключение удаленных графических консолей к МРВ TRACE MODE выполнено через сеть Ethernet со скоростью 100 Мбит/сек.

АСУТП производства Суперпластификатора управляет следующими технологиями:

· сульфирование;

· конденсаця;

· нейтрализация;

· регулирование давления пара и температуры пароконденсата на выходе из теплообменника.

Операторский уровень АСУТП Суперпластификатора , созданный в SCADA TRACE MODE 6, включает в себя 2 Автоматизированных Рабочих Места (АРМ) оператора-технолога и 4 Удаленных рабочих мест для руководящего состава, технологов и лаборатории качества ОАО Полипласт-Новомосковск. АРМ операторов разработаны на базе TRACE MODE МРВ+. На всех рабочих местах создан удобный фотореалистичный операторский интерфейс в графическом редакторе Интегрированной среды разработки TRACE MODE 6.

Для каждой из стадий техпроцесса производства Суперпластификатора, а также для каждого из регуляторов был создан отдельный экран-мнемосхема. Кроме того в проекте создан общий экран графиков, всплывающие экраны тревог и настроек регуляторов. На основном АРМ с тремя мониторами постоянно отображаются мнемосхемы стадии сульфирования, конденсации и нейтрализации, соответственно, по одной на каждом из мониторов. Второй оператор может сам выбирать какой из экранов вывести на дисплей.

Удаленные рабочие места АСУТП производства Суперпластификатора представляют собой удаленные графические консоли на базе программного модуля TRACE MODE 6 NetLink Light . С этих рабочих мест осуществляется мониторинг параметров и событий технологического процесса. Такие условия используются лабораторией, службой технологов и руководствующим составом - начальником производства и генеральным директором ОАО Полипласт-Новомосковск.

АСУТП производства жидких добавок для бетона и строительных смесей работает эффективно и стабильно... Внедрение данной АСУТП позволило существенно повысить качество и количество выпускаемой продукции, эффективно организовать технологический процесс и работу персонала, сократить до минимума простои в работе.

После успешного пуска и эксплуатации АСУТП производства Суперпластификатора на ОАО Полипласт Новомосковск было принято решение и дальше использовать SCADA TRACE MODE для автоматизации своего производства. Уже к августу 2007 года специалисты компании Центр запустили еще несколько систем под управлением SCADA TRACE MODE 6. АСУТП производства жидких комплексных добавок - 3-я АСУТП на базе SCADA TRACE MODE 6, внедренная фирмой ООО «Центр» на ОАО Полипласт-Новомосковск.

Новая АСУТП производства жидких комплексных добавок для бетона также разработана на основе SCADA TRACE MODE и контроллера Allen-Bradley SLC 500. В качестве DCS модулей склада жидкого химического сырья были использованы модули I-7000 фирмы ICP DAS, которые также поддерживаются в SCADA TRACE MODE 6 через встроенный бесплатный драйвер.

Отделение жидкого смешивания осуществляет производство жидких комплексных добавок для бетонов из основного сырья - Суперпластификатора (СП1).

Суть производства жидких добавок состоит в следующем: из 6 емкостей-хранилищ с различным сырьем и полуфабрикатами производится залив необходимых компонентов в реактор по заданным заранее пропорциям (соответствующим получению того или иного продукта на выходе).

АСУТП производства жидких комплексных добавок для бетона на ОАО Полипласт-Новомосковск выполняет следующие функции:

· Приготовление добавки (дозированная загрузка всех компонентов и перемешивание с выдержкой времени);

· Мониторинг и регистрация всех необходимых технологических параметров;

· Отгрузка заданного количества продукта;

· Посменный учет приготовления/отгрузки продуктов по наименованиям;

· Посменный коммерческий учет расхода сырья;

· Выдача Накладной по фактической отгрузке продукта.

Операторский уровень АСУТП производства жидких комплексных добавок для бетона ОАО Полипласт-Новомосковск разработан в Интегрированной среде разработки TRACE MODE 6 и представляет собой автоматизированное рабочее место оператора под управлением TRACE MODE ДокМРВ+ 6 на 10 шаблонов документов и 4 удаленных рабочих места под управлением TRACE MODE Netlink Light. Технологические данные архивируются в СУБД Access с помощью встроенного в SCADA TRACE MODE 6 бесплатного драйвера протокола ODBC, а также в архивы SIAD/SQL 6. В АСУТП производства жидких комплексных добавок для бетона предусмотренафункция автоматического документирования накладной на отгруженную продукцию и готовый продукт отгружается потребителю в ж/д и автоцистерны или отправляется в емкости-хранилища.

По словам генерального директора ООО «Полипласт-Новомосковск» Лотца А.А. «После введения системы в эксплуатацию, от конечных потребителей стали поступать положительные отзывы, связанные с повышением качества добавок, высокоточной отгрузкой и высокой скоростью приготовления добавок».

В связи с ростом спроса на продукцию, ОАО Полипласт намерено и дальше развивать АСУТП на базе SCADA TRACE MODE и ПЛК SLC 500 Allen-Bradley на больших производственных мощностях.

SCADA TRACE MODE в системе диспетчеризации производства Атырауского НПЗ. Специалисты компании «Комплексные информационные системы «КИС» (Казах стан) совместно с "Намип Отраслевые решения" (Россия) завершили внедрение первой очереди системы диспетчеризации производства Атырауского НПЗ.

Для разработки АСДУ Атырауского НПЗ использовалась SCADA TRACE MODE 6 . Диспетчерский уровень новой системы автоматизации нефтеперерабатывающего завода состоит из двух частей:

Сервер на выделенном ПК работает под управлением Монитора реального времени TRACE MODE с поддержкой архивирования данных (МРВ+);

АРМы операторов созданы на базе клиентских модулей TRACE MODE 6 - трех удаленных графических консолей NetLink Light (NLL).

На аппаратном уровне в системе используются контроллеры YOKOGAWA, cвязь с которыми осуществляется через OPC сервер.

Новая АСДУ Атырауского НПЗ контролирует следующие технологические подсистемы:

· Установка ДИЗТОПЛИВО;

· Установка ОЧИСТКА ВОДОРОДА;

· Установка ПРОИЗВОДСТВО ВОДОРОДА;

· Установка ПРОИЗВОДСТВО СЕРЫ;

· Установка ГРАДИРНЯ;

· Изомеризация;

· Установка ГИДРООЧИСТКА БЕНЗИНА;

· Установка АМИНОВАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ;

· МАТЕРИАЛЬНЫЕ БАЛАНСЫ ВЫПУСК ПРОДУКЦИИ

Данные из TRACE MODE записываются в СУБД ORACLE – одну из самых мощных и распространенных СУБД в промышленности. Новая АСДУ Атырауского НПЗ под управлением SCADA TRACE MODE в режиме реального времени делает десятки SQL-запросов к СУБД, на основе данных о характеристиках различных нефтепродуктов из базы центральной лаборатории завода, производит перерасчет для фактической температуры и формирует материальные потоки для восьми установок с целью создания общего материального баланса завода .

Имеется возможность работать как полностью в автоматическом режиме, так и в ручном режиме с вводом данных лаборатории оператором.

В настоящее время профильные подразделения Атырауского НПЗ получают оперативные сведения о ведении технологического процесса на основных производственных объектах и результатах их внутрихозяйственной деятельности.

Разработка системы диспетчеризации нефтеперерабатывающего производства на Атырауском НПЗ производилась специалистами высочайшей квалификации, знающих не только SCADA систему и информационные технологии, но и глубоко понимающих производственные процессы нефтепереработки. В результате выполнения работы технологические службы Атырауского НПЗ получили современный инструмент контроля, анализа и управления производственными установками.

Пример реализации АСУТП малогабаритной нефтеперерабатывающей установкой НПУ-20 на базе SIMATIC. Структура системы: Малогабаритная нефтеперерабатывающая установка (НПУ-20) предназначена для переработки малосернистого нефтяного сырья или газовых конденсатов с целью производства моторных топлив для обеспечения нефтепродуктами отдаленных и малодоступных районов.

Нефтеперерабатывающая установка позволяет получать фракцию прямогонного бензина, летнее и зимнее дизельное топливо. В состав установки входят следующие технологические блоки:

Узел печи;

Основной технологический блок узел колонн, узел охлаждения, насосы для перекачки);

Блок управления.

Общая схема НПУ - 20

Описание технологического процесса: нефтяное сырье из сырьевых резервуаров, входящих в состав общезаводского хозяйства, насосом подается в теплообменник Т-1. В теплообменнике Т-1 сырье нагревается до 50-80 (в зависимости от вида исходного сырья) боковым погоном ректификационной колонны. Далее сырье последовательно нагревается в теплообменниках Т-2, Т-3 до температуры 80-150°С и поступает в печь.

Печь предназначена для нагрева сырья до 215-360°С и перегрева водяного пара до температуры 360°С. Ректификационная колонна К-1 предназначена для разделения нефтяного сырья на фракции. Дистиллят колонны К-1 (пары бензина, водяной пар, углеводородный газ) поступает в узел охлаждения, где конденсируется и охлаждается до 40 °С, и далее в рефлюксную емкость Е-1. Емкость Е-1 предназначена для разделения дистиллята колонны на бензин, газ и конденсат водяного пара. Часть бензина подается на орошение ректификационной колонны.

Боковой погон колонны К-1 выводится в отпарную колонну К-2. Отпаренный боковой погон (дизельное топливо) поступает в узел охлаждения и далее выводится с установки.

Нижний продукт ректификационной колонны (в случае работы на нефти - мазут, на газовом конденсате - дизельное топливо) поступает в узел охлаждения и далее выводится с установки.

Требования к системе автоматизации: Автоматизированная система контроля и управления малогабаритной нефтеперерабатывающей установкой НПУ-20 должна обеспечивать:

Дистанционный контроль и автоматическое регулирование технологических параметров основного технологического блока;

Дистанционный контроль работы механизмов и состояния оборудования основного технического блока;

Дистанционный контроль технологических параметров узла печи;

Дистанционный контроль состояния оборудования узла печи;

Формирование отчетной сменной документации по работе установки,

Формирование базы данных (история) параметров технологического процесса и работы механизмов по календарным периодам.

Решение и характеристики системы автоматизации: Функционально система состоит из двух шкафов (шкаф контроля и шкаф управления), пульта оператора, датчиков и исполнительных механизмов, расположенных по месту. Шкаф контроля и управления (ШКУ), шкаф силовой (ШС) и пульт оператора размещены в помещении операторской. В шкафе контроля размещены: программируемый логический контроллер (ПЛК), модули ввода дискретных сигналов, станция распределенного ввода-вывода SIMATIC ET 200S (1), блоки питания, барьеры искрозащиты, вспомогательные реле, датчик-реле контроля пламени, автоматические выключатели. В пульте оператора размещены сенсорная панель оператора и кнопки управления. В силовом шкафу расположены: станция распределенного ввода- вывода SIMATIC ET 200S (2), автоматические выключатели, нереверсивный контактор, блок питания.

Отдельно размещаемые датчики и исполнительные механизмы устанавливаются по месту. При работе системы: ПЛК при помощи модулей ввода, набора собственных входов и станции SIMATIC ET 200S (1) собирает данные с датчиков. Собранные данные передаются для отображения на панель оператора. Так же ПЛК принимает команды от панели, выполняет программу обработки данных и команд, передаёт команды на исполнительные механизмы при помощи собственного набора выходов и станции SIMATIC ET 200S (2). Сенсорная панель отображает текущее состояние системы, получает команды от оператора и ПЛК. Системой предусмотрен контроль 63 параметров, среди которых:

Температура – 12 точки;

Давление - 7;

Расход -2;

Уровень - 7;

Работа оборудования и состояние механизмов - 16;

Аварийная ситуация -3;

Ручной ввод параметров - 16;

Количество регулирующих аналоговых параметров – 6.