Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 134
Текст из файла (страница 134)
Системная интеграци ация 12.4. Функции автоматизированных систем управления 529 529 для объекта, определешюго как цифровой вход, состояния О и 1 связаны с тек выми описаниями, например О = "ОРР" и 1 = "О)Ч" или О = "ОК" и 1 = "А1 АКМ, Чтобы избежать неопределенности и облегчить программирование, генерация а рийного сигнала управляется не исходными значениями О/1, а преобразованными "01ч "/" ОЕР". Ваза данных процесса придает однородность и структуру хранимым данным Дат чики и исполнительные механизмы в системе управления процессом могут быть са.
мых разнообразных типов. Температуры могут измеряться резистором с положи. тельным температурным коэффициентом, термопарой и цифровым устройством Соответственно, информация от датчиков может поступать к центральному процессору как в исходном формате, так и в виле пакетов данных, возможно, уже преобразованных к АЗСП кодам, С помощью базы данных процесса каждое измеренное значение обрабатывается независимо и преобразуется к единой форме.
Модули прикладных программ должны лишь обращаться к базе даннг их и не нуждаются в информации об особенностях датчиков и исполнительных механизмов. Замена одного датчика другим или же новой моделью не потребует перепрограммирования каких-либо модулей достаточно ввсдсция новых управляющих параметров в базу данных. Обновление базы данных можно выполнять в оперативном режиме без отключения системы управления. Абстрактное описание и отделения результатов измерений от методов, с помо. щыо которых они получены, полезно, если некоторые характеристики этих величин могут меняться. При этом нет необходимости модифицировать программы или останавливать систему управления — поста~очно всего лишь переопределить параметры преобразования, хранящиеся в базе данных.
12.4.6. Производные величины Для любой системы управления идеальной является ситуация, когда все переменные состояния можно непосредственно измерить с помохцью соответствуюгцих дат чиков. На практике часто бывает затруднительно или просто невозможно измерить некоторые из необходимых переменных, поэтому их приходится рассчитывать или оценивать на основе других данных. Нет датчиков для "эщергии" или "коэффициента полезного действия", хотя эти величины имеют физическ жй смысл и часто необходи мы практически. Проблема оценки неизмеряемых переменных состоян.ия была рассмотрена в Рахз леле 3.5.2, Программное обеспечение системы управленя я должно вычислять про~~ водные переменные на основе тех, которые измеряются и~посредственно.
Как толь лько поступают новые данные хотя бы для нескольких измеря~=мых величин, произвоЛ" ные величины нужно пересчитать заново. Производные вели'чины могут зависеть от яр. угих производных величин. Принципы расчета переменн ъгх практически не отл~ лича- ются от используемых в электронных таблицах, в которыми значение в каждой яче чейке таблицы может сложным образом зависеть от значений в других ячейках. Важным типом производных переменных являютс.я статистические данн ные, инга.
предназначенные для разных иерархических уровнеи у правления и монитори Обобщенные показатели, например обьем производства "задень, расход материал ов, потребление энергии, необходимы для верхних уровней у правления. другие важи ные обобщенные показатели, например удельное потребленгтге энергии на единицу пр о- дукции или на станок, можно легко вычислить из интегральных величин.
Эти показатели позволяют лучц~е оценить состояние производства, чем текущие необработанные данные от датчиков, и важны для анализа работы отдельных станков. Таким способом можно выявить, например, повышенное удельное потребление энергии каким-либо станком, ко~орое указывает на определенные проблемы и которое иначе могло бы остаться незамеченным.
Обобщенные данные и другие производные величины (показатели качества, эффективности и др.) можно выводить на печать в виде статистических таблиц. 12.4.7. Доступ к базе данных процесса, запросы и протоколы Доступ к информации, содержащейся в базе данных, выполняется с помощью трех основных операций, которые могут комбинироваться, — выбора, проекции и сортировки. Строго говоря, эти операции формально определены лигнь для реляционных баз данных, тем не менее их можно использовать и для баз данных другой структуры. Выбор (зе1есг1оп) определяет операцию для извлечения из базы данных только записей, удовлетворяющих заданным критериям, например все записи, в которых значение поля "Код" начинается с буквы "А". Удобным свойством операции выбора является возможность комбинации критериев, например можно запросить выбрать все объекты типа цифрового входа с названием, начинающимся на букву "А", и расположенные в определенном месте.
Проекция 1рго~ес6оп) — это список интересующих полей записи базы данных. Например, из записей базы данных, структура которых описана в разделе 12А.5, можно спроецировать (выбрать) только "Код", "Описание", "Преобразованное значение" и "Единицы измерения" для отображения в табличной форме. Строка вывода будет иметь такой вид Т439 РК1МАКУ С1КС1ПТ ТЕМР.1Х = 78.8 'С Сортировка (хогг1п8) означает упорядочение выбранных записей в соответствии с каким-нибудь критерием, например алфавитным порядком кодов или возрастанием/убыванием значений некоторой величины, по типу устройства и т, д. СортиРовка выполняется по одному или нескольким полям, выбранным в операции проецирования.
Сочетание трех основных операций порождает большое число вариантов обработки и анализа данных. Обычно база данных содержит слишком много информации, воспринимать и анализировать которую целиком невозможно, однако при наличии соответствующих инструментов гиожно извлечь любую необходимую пРоблемно-ориентированную информацию.
Операции доступа к базе данных и есть зти инструменты. Операция по извлечению информации из базы данных называется запросом (дие~у) Существуют н"сколько языков запросов, но основные операции почти всег да похожи, аразл ' личия в синтакс исе не очень существенны. Вот пример запроса РОК АЕЕ РО1НТЗ 1у1ТН СОГзЕ = А", В~ А1чг1 ТУРЕ = РК1ХТ СОгз . ОГЗ15 РЕЯСЦ!РТ1О1Ч, УА!ЮЕ, 11Х1Т8 ОЦГЗЕНЕГЗ ВУ' СООВ Е14О Глава 12.
Системная интеграци 530 531 05 ОН НОЯМАЕ ОН МОЯМАЕ ОЕЕ ОЕЕ ОЕЕ ОК ОК 78. 8 (75) 'С *** 59. 4 (80) 'С 38.8 (45) 'С 54.0 (60) 'С МА1НТЕИАНСЕ РЕАН Еоя ТЯО 05 АРН 01 ВЕО™ ОИ 01-АРЯ-01 09:05 12 КО22 МА12 ЕА05 СОВУ С038 Р101 Р102 Рис. 12.8. 11рямер гРафика ООслужггеаггггя Очевидно, что конструкция "ТАг1ТН СОРЕ - А", В* АКТ) ТУРЕ = АГ' соответ ствует операции выбора, "РКТХТ СОТ)Е, РЕБСК1РТ1ОВТ, ТгАТ-ПЕ ПТз)1Т8" — зто проекция, а "ОКОЕКЕТ) ВУ СОВЕ" — сортировка.
Для неопытных пользователеи нео ходи б о имоотметить, чтосортировкаможетпотребоватьдостаточномноговремени в зависим остгг от количества сортируемых записей, качества и рограммного обесцече ния и производительности ЭВМ. Большие запросы к базе данных не рекомендуетс~ делать в спешке. Применение системного подхода при структурировании кода объекта сугцественно увеличивает гибкость базы данных. Для этого необходимо рассмотреть наиболее сушест шественные критерии выбора. Важнейшими, например, являются географическии (в смысле расположения в определенном месте), принадлежность к системегподсистеме(производственному участку и по типу датчика. При определении структуры кода объекта каждой позиции должно быть приписано точное значение. В базе данных все объекты трактуются одинаково, но разумное структурирование значительно помогает операторам в организации и выполнении их работы.
Для эффективного использования программ доступа к базе данных необходимо заранее выбрать подмножество интересующих данных. Бессмысленно выводить список состояния всех объектов системы, если заранее известно, где сосредоточена интересующая информация. Обычно для каждой конкретной ситуации интерес может представлять липгь очень ограниченное число выборок из базы данных, поэтому заранее можно определить небольшой набор стандартных запросов.
Такие запросы называются протоколами (не путать с протоколами как наборами правил и процедур для обмена информацией, описанными в главах 8 и 9; могут быть и другие названия). Протоколы — ато обычно запросы, в которых предопределены операции проекции и сортировки (какую информацию вывести и в каком порядке), а перед их запуском требуется указать только конкретные параметры (рис. 12.5), Отметим, что поля вывода и порядок сортировки при запуске запроса явно не указываются.
БТАТЕ РЯОТОСОЕ БЕЕЕСТТОИ = К* 01 К010 01 К012 01 К014 01 К016 01 К023 01 К024 01 К025 ОТ К098 01 К099 А1 Т439 А1 Т442 А1 Т444 А1 Т445 БТАТЕ РЯОТОСОЬ ===== ВЕ61Н ОН 01-АРЯ-01 10.'30 Т* РЯ1МАЯУ СТЯС01Т РОМР = РВ1МАЯУ С1НС01Т РОМР = БЕСОНОАЯУ СТЯС01Т РОМР = БЕСОМОАЯУ С1ЯС01Т РОМР = БАЕЕТУ БИТТСН 1 БАЕЕТУ БИТТСН 2 = БАЕЕТУ БИТТСН 3 = Е1ЯЕ БЕМБОЯ = РЕАНТ УЕНТТТАТТОН = РЯТМАЯУ С1ЯС01Т ТЕМР.1Н = РЯ1МАЯУ СТЯСОТТ ТЕМР.ООТ = БЕСОМОАВУ СТВСОТТ ТЕМР.1Н = БЕСОНОАНУ С1ЯСОТТ ТЕМР.ООТ = ЕНО ОН 01-АРЯ-01 10:30:12 Рис.
12.5. Пример протокола состояния процесса 12.4. Ф нк ии а у кции автоматизированных систем управления Протоколы аварийной ситналиаации Важнейшей ф нк фу цией системы управления является быстрое выявление недопстимых режимов и олове щение об этом оператора. Каждое изменение состояния, классигНици ованное ф р анное как аварийное, должно быть зафиксировано в специальном файле — журнале аварий — с указанием времени события. Специальный зап с— ро — аварийный протокол — используется для поиск всех объектов ба ска и вывода азы данных, которые находятся в данный момент в е цом состоянии.
Эт времени в аварийянии.. тот протокол чрезвычайно важен для обслужива иванияи ремонта. Протоколы обслуживания Еще одной важной составляющей рабо~ы производственного предприятия является техническое обслуживание приборов и обору ов . Г до ания. гримеры обслуживания — замена изношенных инст з ментов, ки. Опе а ни по б 1 у, калибровка датчиков, конт)юль уровней горюч б, ' его исмаз,вплотьдорд оркицелыхагр ц и о обслуживанию могут быть еше сложнее, вплоть о б регатов для проверки состояния и очистки их узлов. Этот обе оттип луживания называегся обо ова предупредительным ремонтом(гггеггепцпе гпагптепапсе) и вь по п и выполняется для поддержания о орудования в оптимаггьном рабочем состоянии. Ремо емонт дефектных или вышедших из строя устройств называется восстановительным ремонтом(со и' ом сопес ве таггг1епапсе).
Взависимостиоттипа ст у ройства предупредительный ремонт выполняется либо в соответствии с оп е после оп е л о ределенным расписанием, например каждые три ат ридцать дней, или по. 200о б ределенного времени работы, например, инструме " б после оабочих часов. На М ент должен ыть заменен больших производствах требуется обслуживать сотни или даже тысячи ст ойств. В у р . ести вручную график обслуживания — сложная и неблагодарная задача. Очевидным решением является подготовка ф графиков планового обслуживания на каждый день или другой период исходя из информации, хранящейся в базе данных процесса. Ремонт ггзгга, вьппе ш д его из строя, конечно, нельзя предвидеть заранее, но информацию по не ап з ланированным мероприятиям можно фикси"овать в базе данных, чтобы кой- б о г впоследствии избавиться от избыточных оп р ".
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
