лаб АТТП рус. 15.06.10

3 АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЕСОВОГО ДОЗАТОРА


Цель: разработка программного обеспечения для цикличных технологических процессов с помощью средств SCADA-системы GENIE.
В современном промышленном производстве широко распространены технологические процессы циклического характера – металлообработка в машиностроении, отжиг керамических и металлических изделий при различных температурных режимах, операции очистки и корректировки технологических растворов в гидрометаллургии и химической промышленности и др. В большинстве циклических процессов требуется не только четкая последовательность технологических операций, но и определенная выдержка по времени между операциями. Главной задачей данной лабораторной работы является приобретение практических навыков разработки программ для циклических процессов с помощью стандартных блоков SCADA – систем. Поскольку GENIE является SCADA – системой, а не языком программирования, создание прямого цикла с помощью стандартных блоков (без использования редактора сценариев) является недопустимой операцией, так как программа не будет иметь критерия, по которому будет произведен выход из цикла. Поэтому, создание программы для циклических процессов требует использования как минимум двух несвязанных между собой блоков процедуры пользователя, один из которых присваивает значение переменной цикла (в зависимости от какого – либо условия), другой передает это значение из центра обработки данных другим функциональным блокам стратегии.


3.1 Постановка задачи


В данной работе рассматривается автоматическая система нейтрализации отвальных растворов в процессе производства лития. Последовательность технологических операций следующая:
В реактор периодически заливается нейтрализуемый раствор. При понижении уровня рН ниже допустимого в емкость загружается порция соды, причем не более 4 – х раз за цикл переработки. После 4 - й загрузки система должна производить выдержку по времени, в течении которого происходит нейтрализация и закачка новой порции раствора. Во время выдержки система не должна реагировать на изменение уровня рН.
Структурная схема КТС АСУ установки нейтрализации представлена на рисунке 3.1. Уровень рН в реакторе регистрируется промышленным рН-метром П-215 с унифицированным токовым сигналом 0 – 5мА. Далее сигнал с рН – метра вводится в ЭВМ с помощью модуля аналогового ввода ADAM – 4012.













































Поскольку ADAM – 4012 работает с использованием интерфейса RS – 485, а ЭВМ с использованием интерфейса RS – 232, в системе установлен преобразователь интерфейсов RS – 485/RS – 232 ADAM – 4521. Управляющий сигнал с дискретного выхода модуля ADAM – 4012 через промежуточное реле поступает на зажим с электромагнитным приводом, перекрывающий шланговый гофр дозатора соды.
Блок-схема управляющей программы приведена на рисунке 3.2. Значение рН вводится в систему с помощью блока аналогового ввода AI1 и затем поступает в блок двухпозиционного регулирования ONF1.
Блок двухпозиционного регулирования, сравнивая полученное значение с уставкой, вырабатывает управляющее значение, далее поступающее в блок процедуры пользователя PRG2.
Число срабатываний блока двухпозиционного регулирования регистрируется двумя счетчиками CNT1 (счет на уменьшение) и CNT2 (счет на увеличение).
Счетчик CNT1 используется для подсчета числа загрузок соды с начала цикла. Содержимое счетчика передается в блок процедуры пользователя PRG1. Как только содержимое счетчика будет равно нулю (т.е. прошла 4 – я загрузка с начала цикла) с выхода блока процедуры пользователя на вход «сброс» таймера будет подан логический ноль, после чего блок таймера начнет отсчет времени выдержки.
Значение блока таймера постоянно контролируется блоком процедуры пользователя PRG2. Пока значение блока ЕТ1 меньше 1, т.е. отсчет времени выдержки не начался, блок PRG2 передает управляющее воздействие с блока ONF1 в блок дискретного вывода DO1. Как только значение блока ЕТ1 становится больше 1 (т.е. прошло 4 загрузки соды и начался отсчет времени выдержки) PRG2 блокирует вход DO1 и присваивает переменной А (которая играет роль переменной цикла) значение 1.
Блок PRG3 используется для передачи значения переменной А из центра обработки данных GENIE на вход «сброс» счетчиков CNT1 и CNT2.
Динамический ввод уставки в блок ONF1 организован с помощью элемента управления «Инкрементный регулятор» и блока TAG1.
В данной работе для отображения на дисплее значения системного времени использован блок «Метка времени». Значение данного блока отображается на экране с помощью элемента отображения «Цифровой индикатор».
Визуализация данных с блока аналогового ввода осуществлена с помощью элементов «Стрелочный индикатор», «Цифровой индикатор», «Просмотр данных архива». Состояние блока дискретного вывода отображается с помощью элемента «Индикатор». Содержимое счетчика CNT2 (количество загрузок с начала цикла) отображается с помощью элемента «Цифровой индикатор».














































3.2 Порядок выполнения работы


3.2.1 Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

3.2.2 После запуска GENIE создать файл под именем ДОЗАТОР.gni

3.2.3 Установить в системе модуль ADAM-4012 следующим образом:
а) в меню «Настройка» выбрать функцию «Устройства»;
б) в окне «Установка и настройка устройств ввода/вывода» нажать кнопку «Далее»;
в) в окне «Список устройств» выбрать «Advantech COM Devices» и нажать кнопку «Добавить»;
г) в окне «Устройства с последовательным доступом» нажать кнопку «Порт» и в появившемся окне «Параметры последовательного порта» в опции «Последовательный порт СОМ:» задать номер СОМ - порта: 4 и нажать кнопку «ОК» (Примечание: Не меняйте значений в поле «Режим обмена» !!!);
д) в окне «Устройства с последовательным доступом» нажать кнопку «Далее» и в окне «Список устройств» выбрать серию ADAM-4000 и нажать кнопку «Добавить»;
е) в окне «Параметры модуля серии ADAM-4000» в строке «Тип модуля» выбрать ADAM-4012 и нажать кнопку «ОК».

3.2.4 С помощью команды меню Редактора задач Настройка/Параметры задачи задать следующие параметры исполнения задачи:
- название задачи: АСУ дозатора
- период опроса: 100.. .600 мс
- свободное исполнение
- немедленный запуск.

3.2.5 В редакторе задач TASK.1 установить и настроить блок аналогового ввода AI1 (для ввода значения уровня рН; масштабирование блока -5...5, О...14)

3.2.6 В редакторе задач TASK.1 установить и настроить блок дискретного
вывода DO1 (сигнал на открытие зажима дозатора). Параметры настройки:
- поле «Устройство»: СОМ4
- поле «Модуль»: ADAM-4012.

3.2.7 После ввода информации следует произвести фильтрацию сигнала с рН-метра с целью ослабления помех. Для этого используем программный «фильтр скользящего среднего», который можно реализовать с помощью блока усреднения AVG. Выбрав в качестве метода усреднения «скользящее среднее», следует задать количество точек для усреднения (обычно количество точек для усреднения не превышает 8-9).
3.2.8 После того как информация с датчиков введена в систему, следует отобразить данные на дисплее. Для этого в редакторе форм отображений DISP1 установить и настроить стрелочный и цифровой индикаторы для отображения информации с блоков AVGl («температура»), АVG2 («давление») и SOСЗ («расход»). Стрелочный индикатор METER1, сопоставленный блоку AVG1 имеет шкалу 0 - 100 и 3 сегмента, стрелочный индикатор METER2, сопоставленный блоку AVG2 имеет шкалу 0-3 и 2 сегмента, стрелочный индикатор METER3, сопоставленный блоку SOC3 имеет шкалу 0-2 и 1 сегмент.
Для вывода на экран предупреждений об аварийных ситуациях используйте элемент отображения «поле вывода текста по условию». Настройку данного элемента произведем позже, после того, как будет установлен и настроен блок PRG2 в редакторе задач, управляющий данным элементом.

3.2.9 В редакторе форм отображений DISP1 установить 2 элемента управления «кнопка с двумя состояниями», которые будут использоваться для имитации сигналов с блоков дискретного ввода. В поле «режим функционирования» следует задать режим «с фиксацией», значение выходного сигнала «отжато 0, нажато 1».
ВНИМАНИЕ: при оформлении экранных окон все индикаторы и элементы управления должны иметь пояснительные надписи, выполненные с помощью элемента «Текстовая строка». Кроме того, для более качественного оформления рекомендуется использовать графический элемент «Групповая рамка».

3.2.10 В редакторе форм отображений DISP1 установить и настроить стрелочные и цифровые индикаторы для отображения информации с блоков АI1 (стрелочный индикатор METER1, сопоставленный блоку AI1 имеет шкалу 0-300 и 3 сегмента) и АI2 (стрелочный индикатор METER2, сопоставленный блоку AI2 имеет шкалу 0-100 и 1 сегмент).

3.2.11 В редакторе форм отображений DISP1 установить и настроить блок «просмотр данных архива» (HIST1). Данный блок должен отображать информацию из блока AI1 (значение температуры) и блока AI2 (значение сигнала о положении РО в % от полного хода вала).

3.2.12 В редакторе форм DISP1 установить и настроить элементы управления «кнопка с двумя состояниями», для подачи сигналов управления на увеличение, уменьшение подачи топлива и на останов МЭМ.

3.2.13 В редакторе форм сделать поясняющие надписи над индикаторами и элементами управления с помощью элемента отображения «текстовая строка».

3.2.14 В редакторе задач TASK.1 установить и настроить блоки ТЭГ (TAG1-TAG3) для передачи информации с кнопок из редактора форм отображения в редактор задач.

3.2.15 В редакторе форм отображений DISPl установить и настроить индикаторы, сигнализирующие об увеличении, уменьшении подачи топлива и останове МЭМ , и сопоставить их соответственно блокам TAG1, TAG 2 и TAG 3.

3.2.16 Установить связь между блоками ТЭГ и блоками дискретного вывода с помощью блока «Проводник».

3.2.17 Сохранить и запустить полученную стратегию на исполнение.


3.3 Описание программных блоков


3.3.1 Блок счетчика событий представлен на рисунке 3.3.


















Рисунок 3.3 - Блок счетчика событий


Данный блок обладает возможностью ввода/вывода информации и предназначен для организации программного счетчика передних фронтов дискретных сигналов, поступающих на его вход от любого функционального блока, выдающего информацию в виде логических нулей и единиц. Выход блока счетчика событий может быть соединен с другим функциональным блоком стратегии. Каждое увеличение/уменьшение содержимого счетчика производится при каждом вызове задачи, в состав которой он входит. Таким образом, разрешающая способность счетчика равна периоду опроса содержащей его задачи. Для присвоения содержимому счетчика начального значения и остановки счета следует подать логическую единицу на его вход Сброс от другого функционального блока. Для возобновления счета необходимо подать на указанный вход логический ноль. Если вход сброса не присоединен, то на нем будет подразумеваться фиксированное значение, равное логическому нулю. Подсчет событий может быть временно приостановлен другим функциональным блоком стратегии путем подачи логической единицы на вход Останов блока счетчика событий. Для возобновления счета необходимо подать на указанный вход логический ноль.
- Поле «Начальное содержимое»
Данное поле должно содержать значение, с которого начинается счет. Максимальное значение в данном поле 65535.
- Поле «Считать до» 
Данное поле должно содержать значение, по достижении которого счет должен быть завершен. Значение в данном поле может быть больше или меньше значения в поле Начальное содержимое (максимум 65535).
- Поле «Шаг увеличения/уменьшения»
Данное поле должно содержать величину, которая будет прибавляться к текущему содержимому счетчика при каждом вызове задачи, содержащей данный функциональный блок.
- Поле «Ввод из» 
После присоединения проводника от другого функционального блока ко входу Вход, данное поле будет содержать обозначение выхода блока, информация от которого будет поступать на вход данного блока.
- Поле «Сброс по сигналу от» 
Любой функциональный блок с дискретным выходом может осуществлять сброс содержимого счетчика и возобновление его работы. Сброс счетчика и его останов осуществляется подачей высокого уровня дискретного сигнала от другого функционального блока. Возобновление счета производится низким уровнем дискретного сигнала. Если вход Сброс по сигналу от  не присоединен, то на нем будет удерживаться фиксированное значение, равное логическому нулю.
- Поле «Останов по сигналу от» 
Любой функциональный блок с дискретным выходом может приостановить работу счетчика с сохранением его содержимого. Останов счетчика осуществляется подачей высокого уровня дискретного сигнала от другого функционального блока. Возобновление счета производится низким уровнем дискретного сигнала. Если вход Останов по сигналу от  не присоединен, то на нем будет удерживаться фиксированное значение, равное логическому нулю.
Входная связь: Блок имеет входы «Вход», «Сброс» и «Останов». Для каждого проводника, присоединяемого к пиктограмме блока, следует выбрать один из перечисленных каналов.
Выходная связь: Содержимое счетчика непосредственно передается присоединенным функциональным блокам.

3.3.2 Блок «Метка времени»
Данный блок имеет единственный выход, присоединение которого к элементу отображения или блоку архивации данных позволяет получать значение системного времени в виде строки символов. Имеется возможность использования различных форматов представления системного времени.














Рисунок 3.4 - Блок «Метка времени»


Входная связь: При попытке присоединения проводника от другого функционального блока на экран монитора будет выведено сообщение GENIE "Вход недоступен".
Выходная связь: Выход блока позволяет передавать другим функциональным блокам стратегии значение системного времени в виде строки символов.
Возможные форматы представления системного времени представлены на рисунке 3.5:










Рисунок 3.5 - Форматы представления системного времени

3.4 Контрольные вопросы


3.4.1 Каким образом можно организовать цикл с помощью стандартных блоков системы GENIE?

3.4.2 Объясните назначение и порядок настройки блока счетчика событий?

3.4.3 Назначение блока «метка времени». Запись событий по времени в GENIE?

3.4.4 Каким образом организуется динамический ввод уставок в регулирующие программные блоки GENIE?

3.4.5 Объясните назначение и порядок настройки блока таймера. Функции блока таймера в данной лабораторной работе?

3.4.6 Поясните назначение и программирование блоков процедуры пользователя PRG1 и PRG2. Предложите свой вариант решения данной задачи.








4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБЖИГА ШИХТОВОГО МАТЕРИАЛА


Цель: изучение работы SCADA-системы GENIE в многозадачном и многооконном режиме; Разработка программного обеспечения для систем с ПИ- и ПИД-регуляторами.


4.1 Теоретические сведения


SCADA-система GENIE позволяет работать в многозадачном режиме, т.е. управляющая программа разбивается на несколько подпрограмм, которые оформляются в редакторе задач как отдельные задачи. Таким образом, упрощается разработка программного обеспечения, сокращается количество блоков в каждой из задач, соответственно упрощается отладка программы и повышается производительность всей системы, так как сокращается время обработки каждого функционального блока.
Аналогичным образом можно организовать работу SCADA-системы GENIE в многооконном режиме с использованием нескольких окон в редакторе форм. Как правило в одном из окон редактора форм отображения помещается мнемосхема на которой отображается внешний вид объекта управления, состояние основных узлов автоматической системы управления, текущие значения технологических параметров и элементы управления наиболее важным оборудованием. Элементы управления вспомогательным оборудованием, архивные данные, элементы управления, с помощью которых изменяют значения уставок и прочие вспомогательные элементы отображаются в других окнах редактора форм отображения. Переключение окон редактора форм отображения производится с помощью элемента управления «Кнопка меню».
В данной лабораторной работе необходимо разработать подпрограмму для контура автоматического управления с ПИД-регулятором. ПИД - является одним из наиболее широко распространенных законов регулирования. Он позволяет подстраивать управляющее воздействие в соответствии с заданными постоянными времени в зависимости от динамики управляемого процесса. Указанная возможность обеспечивает столь широкое признание, которое получил, пропорционально – интегрально – дифференциальный закон регулирования. Регулирование осуществляется путем минимизации значения рассогласования (ошибки), получаемого путем вычитания сигнала обратной связи из уставки (значения стабилизации). ПИД-регулятор является одним из наиболее эффективных типов регуляторов.
Пропорционально – интегрально - дифференциальные регуляторы - регуляторы, имеющие дополнительное устройство для воздействия на регулируемый параметр при случайных больших и резких изменениях нагрузки регулируемого объекта. ПИ-регулятор в этих условиях не может остановить отклоняющийся параметр, так как его коэффициент передачи, рассчитанный для средней нагрузки объекта, окажется недостаточным. Для устранения этого дефекта в ПИД-регуляторах имеется дифференцирующее устройство, осуществляющее воздействие на перестановку регулирующего органа по первой производной регулируемого параметра, то есть по скорости отклонения параметра в результате возмущения в объекте. Это устройство, выполненное, например, в виде инерционной обратной связи, после появление возмущения временно уменьшает предел пропорциональности по сравнению с настройкой, вследствие чего возрастает коэффициент передачи. ПИД-регуляторы применимы для регулируемых объектов с большим запаздыванием передачи возмущения и при пиковых колебаниях нагрузки.
Время опережения (время дифференцирования) - время задержки воздействия обратной связи, то есть инертность устройства. По мере уменьшения скорости изменения параметра значение первой производной приближается к нулю и в результате дифференцирующее устройство отключается.


4.2 Постановка задачи


В данной лабораторной работе следует разработать программу управления автоматической системой обжига шихтового материала.
Описание технологического процесса обжига шихтового материала.
Для получения качественного сырья в металлургической промышленности проводят предварительный обжиг шихтовых материалов.
На рисунке 4.1 приведена технологическая схема обжига шихтового материала во вращающейся печи.
Исходный материал из емкости 6 с помощью шнекового питателя, приводимого в действие двигателем 7 с редуктором 8, поступает в реторту вращающейся печи 4. Реторта печи вращается при помощи двигателя 1 с редуктором 2.
Печь имеет 3 зоны обжига. Температура в каждой зоне поддерживается с помощью нагревательных элементов 5.
Шихтовый материал под действием собственного веса и вращательного движения реторты печи постепенно перемещается из одной зоны печи в другую и в конце технологического процесса поступает в сборную емкость 3.
Для того, чтобы свести до минимума окисление шихтового материала в процессе обжига в реторту печи подается азот.

4.2.1 Последовательность действий при запуске участка в работу:
- Проверка состояния датчиков и исполнительных механизмов.
- Проверка положения регулирующих органов.
- Проверка наличия свободного места в емкости 3.

Рисунок 4.1 - Технологическая схема обжига шихтового материала
во вращающейся печи


- Проверка наличия исходного материала в емкости 6.
- Включение двигателя вращения печи 1.
- Подача азота в реторту печи 4.
- Включение нагревательных элементов 5.
- Нагревание зон печи до заданной температуры.
- Включение двигателя шнекового питателя.

4.2.2 Последовательность действий при остановке технологического процесса:
- Отключение двигателя шнекового питателя.
- Отключение нагревательных элементов через 20 минут после отключения двигателя шнекового питателя.
- Прекращение подачи азота через 10 минут после отключения нагревательных элементов.
- Отключение двигателя вращения печи.

4.2.3 Аварийная остановка технологического процесса предусмотрена при следующих условиях:
- При превышении заданного уровня в емкости 3.
- При выходе из строя нагревателей зон печи.
- При выходе из строя двигателя вращения печи
- При выходе из строя двигателя шнекового питателя.
- При прекращении подачи азота либо снижении расхода азота ниже допустимого уровня.

4.2.4 Последовательность действий при аварийной остановке технологического процесса:
- Отключение двигателя шнекового питателя
- Отключение нагревательных элементов
- Отключение двигателя вращения печи.

4.2.5 В данной схеме предусмотрены следующие точки контроля и управления:
- Контроль температуры в 3-й зоне печи поз. 1а
- Контроль температуры в 2-й зоне печи поз. 2а
- Контроль температуры в 1-й зоне печи поз. 3а
- Контроль уровня в емкости 3 поз.1б
- Контроль уровня в емкости 6 поз.2б
- Контроль расхода азота в реторту печи поз. 1в
- Управление двигателем вращения печи поз.1г
- Управление нагревателями печи поз. 2г,3г,4г
- Управление исполнительным механизмом на линии подачи азота поз.5г

4.2.6 Структурная схема АСУ обжиговой печи приведена на рисунке 4.2.
Система построена на основе промышленной станции ADVANTECH AWS-8100 и модуля ввода/вывода PCL-818H.
Технологические параметры контролируются с помощью датчиков с унифицированным выходным сигналом и далее.
Сигнал с датчиков поступает на модули нормализации и преобразования «ток-напряжение» 5В47-05 и 5В32-01 (фирма-изготовитель ANALOG DEVICES). Далее, сигнал с помощью модуля ввода/вывода PCL-818H вводится в память ЭВМ.














































4.2.7 Управление температурой в зонах печи осуществляется следующим образом: при повышении (понижении) температуры выше (ниже) заданной SCADA-система вырабатывает управляющее воздействие, и на дискретном выходе платы PCL-818H появляется напряжение, в результате чего срабатывает промежуточное реле, установленное на модуле твердотельных реле PCLD-786. Реле подает напряжение на контактор, который в свою очередь, подает напряжение на нагреватели.

4.2.8 Управление расходом азота осуществляется следующим образом: при повышении (понижении) расхода выше (ниже) заданного SCADA-система вырабатывает управляющее воздействие, и на аналоговом выходе платы PCL-818H появляется напряжение, соответствующее величине рассогласования между уставкой и значением расхода. Данное напряжение является входной величиной для преобразователя частоты MICROMASTER 420 (фирма-изготовитель SIEMENS), который в свою очередь управляет приводом РО на линии азота.
Исходные данные:
- Диапазон изменения температуры 1-й зоны печи: 0...600 °С
- Диапазон изменения температуры 2-й зоны печи: 0...600 °С
- Диапазон изменения температуры 3-й зоны печи: 0...600 °С
- Диапазон изменения уровня в емкости 3: 0...400см
- Диапазон изменения уровня в емкости 6: 0...300см
- Диапазон изменения расхода азота: 0...40 м3/ч


4.3 Порядок выполнения работы


4.3.1 Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4.3.2 После запуска GENIE создать файл под именем Печь. GNI.

4.3.3 С помощью команды меню Редактора задач Настройка/Устройства установить в системе необходимые устройства, в вашем случае PCL-818H.

4.3.4 С помощью команды меню Редактора задач Настройка/Параметры задачи задать время сканирования задачи (500... 800 мс).

4.3.5 В задаче TASK1 редактора задач установить и настроить блоки аналогового ввода AI1 (для ввода значения температуры 1-й зоны печи; масштабирование блока -5... 5, 0... 600),
AI2 (для ввода значения температуры 2-й зоны печи; масштабирование блока -5... 5, 0... 600),
AI3 (для ввода значения температуры 3-й зоны печи; масштабирование блока -5... 5, 0... 600),
AI4 (для ввода значения уровня в емкости 3, масштабирование блока -5.. .5, 0...400),
AI5 (для ввода значения уровня в емкости 6, масштабирование блока -5.. .5, 0...300).
В поле «Устройство» блоков аналогового ввода указать программу-эмулятор сигналов Advantech DEMO I/O = 1H.
ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно указывайте в поле «Описание» каждого блока функцию, которую он выполняет, или другое индивидуальное имя!!!
Например – для блока AI1 «Темп. 1-й зоны». В противном случае, из-за большого количества блоков в задачах, возникает большая вероятность ошибки при сопоставлении блоков редактора задач элементам отображения в редакторе форм.

4.3.6 После ввода информации следует произвести фильтрацию сигналов с датчиков с целью ослабления помех. Для этого используем программный «фильтр скользящего среднего», который можно реализовать с помощью блока усреднения AVG. Для этого в задаче TASK1 редактора задач установить и настроить блоки усреднения AVG1-AVG5, для фильтрации сигналов с блоков AI1-AI5 соответственно. Выбрав в качестве метода усреднения «скользящее среднее», следует задать количество точек для усреднения (обычно количество точек для усреднения не превышает 8-9).

4.3.7 В задаче TASK1 редактора задач установить и настроить блоки архива тревог ALOG1-ALOG5. Данные блоки предназначены для сохранения в архиве информации о зафиксированных аварийных событиях, связанных с сигналом, поступающим на вход блоков архива тревог. Сообщения об аварийных событиях поступающие на вход блоков ALOG от блоков усреднения AVG, т.е. сообщения о выходе технологических параметров за допустимые значения, могут отображаться в окне Журнала событий.
При настройке блоков ALOG1-ALOG5 значения в поле «Значения параметров тревоги» задать самостоятельно, приняв во внимание значения выходных сигналов с блоков AI1-AI5. В поле «Формат сообщения о тревоге» следует отметить все позиции, при этом в строке «Комментарий» указать технологический параметр, значение которого контролируется данным блоком. Например – «Уровень в емкости 3». Для того, чтобы сообщения об аварийных событиях могли отображаться в окне Журнала событий необходимо в поле «Параметры исполнительной среды» выбрать функцию «Вести журнал событий». Адрес для установки функции:
редактор задач TASK1\Настройка\Параметры исполнительной среды\ Вести журнал событий.

4.3.8 Соединить между собой установленные блоки как указано на рисунке 4.3.













































4.3.9 В задаче TASK1 редактора задач установить и настроить блок процедуры пользователя PRG1. В данный блок следует ввести следующую программу:
output(#0,1);
Данный блок предназначен для управления элементом отображения «Растровое изображение с динамизацией по условию». Данный элемент отображения, в дальнейшем установленный в первом окне DISP1 редактора форм и содержащий ссылку на файл общего вида печи, будет служить основой для построения мнемосхемы технологического процесса. Поскольку данный элемент будет служить фоном для остальных элементов отображения, то необходимо чтобы он всегда находился в активном (видимом) состоянии, для управления им и использован блок PRG1 на нулевом выходе которого постоянно будет присутствовать единица.

4.3.10 В окне DISP1 редактора форм установить и настроить элемент отображения «Растровое изображение с динамизацией по условию». Для этого:
Переписать в каталог где находится файл Печь. GNI. файл растрового изображения ПЕЧЬ1.BMP
Поместить элемент отображения «Растровое изображение с динамизацией по условию» в центре экрана.
В поле «Ввод из» данного элемента отображения указать блок PRG1: PRG1:(выход 0)
В поле «Имя файла растрового изображения» указать файл ПЕЧЬ1.BMP и полный путь к нему, для чего следует воспользоваться кнопкой «Обзор».
Затем ввести данный файл в список файлов блока, для чего следует воспользоваться кнопкой «Ввод».

4.3.11 Сохраните и запустите стратегию на исполнение. После запуска и останова стратегии в редакторе форм DISP1 появится изображение общего вида объекта управления (представленное на рисунке 4.4), которое и будет служить основой мнемосхемы.

4.3.12 После того как информация с датчиков введена в систему, следует отобразить данные на мнемосхеме. Для этого в редакторе форм отображений DISP1 установить и настроить цифровые индикаторы для отображения информации с блоков AVG1-AVG5 (индикаторы температуры зон печи и индикаторы уровней в емкостях 3 и 6), согласно мнемосхеме на рисунке 4.5.
ПРИМЕЧАНИЕ: При построении мнемосхемы может возникнуть ситуация, когда одни из элементов отображения или управления перекрывают другие. В данном случае следует воспользоваться функцией перемещения элементов - меню Правка\Выдвинуть на передний план(Поместить на задний план). При этом текущий элемент отображения будет расположен на мнемосхеме впереди или позади прочих.

























































































4.3.13 Для управления основными узлами технологического объекта:
нагревателями зон печи
двигателем вращения печи
двигателем шнекового питателя
поместите на мнемосхеме элементы управления «Кнопка с двумя состояниями» (BBTN1 – BBTN3 для управления нагревателями; BBTN4 для управления двигателем питателя; BBTN5 для управления двигателем вращения печи).
При настройке данных элементов управления в поле «Надпись на кнопке» укажите название управляемого узла. В поле «Режим функционирования» задайте режим «с фиксацией». В поле «Выходное значение» укажите режим «отжато-0, нажато-1».
ВНИМАНИЕ: при оформлении экранных окон все индикаторы и элементы управления должны иметь пояснительные надписи, выполненные с помощью элемента «Текстовая строка». Кроме того, для более качественного оформления рекомендуется использовать графический элемент «Групповая рамка».

4.3.14 Поскольку в данной лабораторной работе предполагается работа GENIE в многозадачном режиме, следует добавить в редакторе задач новую задачу TASK2, по следующему алгоритму меню Файл\Добавить\Удалить\Добавить Задачу. С помощью команды меню Редактора задач Настройка/Параметры задачи задать время сканирования задачи (1..3с).

4.3.15 В задаче TASK2 редактора задач установить и настроить блок аналогового ввода AI6 (для ввода значения расхода азота; масштабирование блока -5...5, 0...40); установить и настроить блок аналогового ввода AI7 (для ввода значения положения РО на линии азота; масштабирование блока -5...5, 0...100). В поле «Устройство» блоков аналогового ввода указать программу-эмулятор сигналов Advantech DEMO I/O = 1H.

4.3.16 В задаче TASK2 редактора задач установить и настроить блок усреднения AVG6, для фильтрации сигналов с блока AI6. Выбрав в качестве метода усреднения «скользящее среднее», следует задать количество точек для усреднения (обычно количество точек для усреднения не превышает 8-9).

4.3.17 Соединить между собой установленные блоки как указано на рисунке 4.6

4.3.18 Поскольку в нашей программе используется большое количество элементов отображения и управления, для их размещения требуется несколько окон Редактора форм. Окна Редактора форм добавляются с помощью меню «ФАЙЛ / ДОБАВИТЬ/УДАЛИТЬ / ДОБАВИТЬ ФОРМУ ОТОБРАЖЕНИЯ». Добавьте окно редактора форм DISP2 и разместите в нем:












































- 4 элемента управления «Движковый регулятор» SPIN1- SPIN4 для задания уставок. SPIN1- SPIN3 для задания уставок по температуре соответственно в 1-3-й зонах печи.
SPIN4 – для задания уставки расхода азота. При настройке данных элементов в поле «Режим регулирования» задаем режим «плавно». В поле «Начальное значение» устанавливаем 0. Значения в поле «Настройка делений шкалы» установить самостоятельно, в соответствии с исходными данными к лабораторной работе.
- 4 элемента управления «Инкрементный регулятор» NCTL1- NCTL4 для точного задания уставок. NCTL1- NCTL3 для точного задания уставок по температуре соответственно в 1-3-й зонах печи. NCTL4 - для точного задания уставки расхода азота. При настройке данных элементов в поле «Тип вводимого числа» указать функцию «с плавающей точкой». Диапазон изменения значений инкрементного регулятора, который служит для более точного задания уставки, намного уже (обычно в 10-15 раз), чем у движкового регулятора и, как правило, начинается с отрицательных значений. Остальные значения настроечных параметров ввести самостоятельно.
- 4 элемента отображения «Просмотр данных архива» HIST1 – HIST4, для архивации значений технологических параметров и значений уставок. HIST1 – HIST3, для архивации значений температуры и уставок по температуре соответственно в 1-3-й зонах печи. HIST4 для архивации значений расхода и уставки расхода азота.
При настройке элементов HIST1 – HIST4, в поле «Количество отсчетов на каждую точку» указать 1. В поле «Количество точек графика в диапазоне» указать 60. В список «Канал архива предыстории» добавить соответствующий блок, значения которого подлежат архивации. Например, для HIST4 указать блок AVG6 – расход азота. Выбор цветовой гаммы, настройку делений шкалы и сетки произвести самостоятельно.
- 4 элемента отображения «Цифровой индикатор» для точного отображения текущего значения уставок. Настройку данных элементов произведем позже, когда будет окончательно сформированы программы в редакторе задач.
- Элемент управления «Кнопка меню» для переключения окон редактора форм отображения. При настройке данного элемента в поле «функция» указать «Переключение окна формы отображения».
- Элемент управления «Кнопка меню» для останова исполнения задачи. При настройке данного элемента в поле «функция» указать «Действие». В поле «Метод» указать «STOP».
- Каждый элемент управления и отображения снабдить пояснительными надписями с помощью элементов «Текстовая строка», «Графический примитив - линия», «Графический примитив - прямоугольник».
В результате проведенной работы окно редактора форм DISP2 должно иметь вид приведенный на рисунке 4.7.













































4.3.19 В задаче TASK1 редактора задач установить блоки двухпозиционного регулирования ONF1- ONF3 для выработки сигналов управления нагревателями печи. При настройке данных блоков пороги включения\выключения задать самостоятельно. Режим функционирования «Выше верхнего предела = 0, ниже нижнего предела = 1».

4.3.20 В задаче TASK1 редактора задач установить блоки ТЭГ, сопоставив им элементы управления, расположенные в окнах редактора форм отображений DISP1 и DISP2, как указано на рисунке 4.3.

4.3.21 В задаче TASK1 редактора задач установить блоки вычисления с одним оператором SOC1- SOC3, для суммирования значений с элементов управления «Движковый регулятор» и «Инкрементный регулятор» и вычисления значений уставок. При настройке данных элементов в поле «Тип результата» указать «Действительное».

4.3.22 В задаче TASK1 редактора задач установить блоки вычисления с одним оператором SOC4 - SOC6. Данные блоки служат для организации оперативного диспетчерского управления нагревателями печи. Блоки SOC4 - SOC6 играют роль логических элементов «И», причем входными значениями для блоков являются – управляющий сигнал блока двухпозиционного регулирования и выходное значение блока «ТЭГ» (т.е. состояние соответствующей кнопки управления в редакторе форм). До того как на мнемосхеме не будет включена соответствующая кнопка на выходе данных блоков будет логический 0, независимо от значения на выходе блока двухпозиционного регулирования, что позволяет оператору быстро отключить нагреватели. При настройке данных элементов в поле «Тип результата» указать «Целое».

4.3.23 В задаче TASK1 редактора задач установить блоки дискретного вывода:
DO1 (Управление нагревателем 1-й зоны печи);
DO2 (Управление нагревателем 2-й зоны печи);
DO3 (Управление нагревателем 3-й зоны печи).
В поле «Устройство» данных блоков указать PCL-818H.

4.3.24 Соединить между собой установленные блоки с помощью блока «Проводник», как указано на рисунке 4.3.

4.3.25 В задаче TASK2 редактора задач установить блоки ТЭГ, сопоставив им элементы управления, расположенные в окнах редактора форм отображений DISP1 и DISP2, как указано на рисунке 4.6.

4.3.26 В задаче TASK2 редактора задач установить блок вычисления с одним оператором SOC7, для суммирования значений с элементов управления «Движковый регулятор» и «Инкрементный регулятор» и вычисления значения уставки расхода азота. При настройке данных элементов в поле «Тип результата» указать «Действительное».

4.3.27 В задаче TASK2 редактора задач установить блок ПИД-регулирования. При настройке данного блока в поле «Тип ПИД-регулирования» указать опцию «по скорости», пределы ограничения выходного сигнала блока, постоянную фильтра, коэффициенты P,I и D задать произвольно.

4.3.28 В задаче TASK2 редактора задач установить блок аналогового вывода AO1. В поле «Устройство» данного блока указать PCL-818H.

4.3.29 В задаче TASK2 редактора задач установить блоки дискретного вывода DO4 (Управление двигателем питателя), DO5 (Управление двигателем вращения печи). В поле «Устройство» данных блоков указать PCL-818H.

4.3.30 Соединить между собой установленные блоки с помощью блока «Проводник», как указано на рисунке 4.6.

4.3.31 В окне DISP1 редактора форм установить и настроить элементы отображения «Индикатор», сигнализирующие о включении либо отключении нагревателей и сопоставьте их блокам DO1, DO2 и DO3 соответственно.

4.3.32 В окне DISP1 редактора форм установить и настроить элементы отображения «Индикатор», сигнализирующие о включении либо отключении двигателей питателя и вращения печи и сопоставьте их блокам DO4 и DO5 соответственно.

4.3.33 В окне DISP1 редактора форм установить и настроить элементы отображения «Цифровой индикатор», для отображения:
- значения уставки температуры 1-й зоны печи (сопоставить данному элементу блок SOC1 задачи TASK1 редактора задач);
- значения уставки температуры 2-й зоны печи (сопоставить данному элементу блок SOC2 задачи TASK1 редактора задач);
- значения уставки температуры 3-й зоны печи (сопоставить данному элементу блок SOC3 задачи TASK1 редактора задач);
- значения уставки расхода азота (сопоставить данному элементу блок SOC7 задачи TASK2 редактора задач);
- значения текущего расхода азота (сопоставить данному элементу блок AVG6 задачи TASK2 редактора задач).

4.3.34 В окне DISP2 редактора форм настроить элементы отображения «Цифровой индикатор» для точного отображения текущего значения уставок, сопоставив им соответствующие блоки:
- значения уставки температуры 1-й зоны печи (сопоставить данному элементу блок SOC1 задачи TASK1 редактора задач);
- значения уставки температуры 2-й зоны печи (сопоставить данному элементу блок SOC2 задачи TASK1 редактора задач);
- значения уставки температуры 3-й зоны печи (сопоставить данному элементу блок SOC3 задачи TASK1 редактора задач);
- значения уставки расхода азота (сопоставить данному элементу блок SOC7 задачи TASK2 редактора задач).

4.3.35 В окне DISP2 редактора форм настроить элементы отображения «Просмотр данных архива» добавив в список «Канал архива предыстории» соответствующего элемента блок вычисления соответствующей уставки.

4.3.36 В окне DISP1 редактора форм отображений установить:
- элемент управления «Кнопка меню» для переключения окон редактора форм отображения. При настройке данного элемента в поле «функция» указать «Переключение окна формы отображения»;
- элемент управления «Кнопка меню» для останова исполнения задачи. При настройке данного элемента в поле «функция» указать «Действие». В поле «Метод» указать «STOP».

4.3.37 Проверьте правильность настройки, соединения и расположения всех блоков и элементов отображения в соответствии с рисунками 4.3-4.7.

4.3.38 В задачах TASK1 и TASK2 редактора задач с помощью меню Порядок\Изменить для всех блоков привести порядок исполнения блоков в соответствии с порядком исполнения, приведенном на рисунках 4.8 и 4.9 соответственно.

4.3.39 Сохраните программу и запустите её на исполнение.








































































































4.4 Контрольные вопросы


4.4.1 Особенности ПИД-регуляторов

4.4.2 Описание технологического процесса обжига шихтового материала.

4.4.3 Последовательность действий при запуске участка в работу.

4.4.4 Последовательность действий при остановке технологического процесса.

4.4.5 При каких условиях предусмотрена аварийная остановка технологического процесса?

4.4.6. Последовательность действий при аварийной остановке технологического процесса.

4.4.7 Какие точки контроля и управления предусмотрены в данной схеме?

4.4.8 Алгоритм работы управления автоматической системой обжига шихтового материала.

4.4.9 Назначение и настройка блока архива тревог.

4.4.10 Назначение и настройка блока ПИД-регулирования.









13PAGE 15


13PAGE 143415



13 EMBED PBrush 1415












Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 19237171
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий