3. Программно-технические комплексы и их проекты (1245061), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Функциональный алгоритм (определяющий работу ПРК) создается непосредственно при помощиКОНГРАФа, при этом можно использовать библиотеку алгоритмов, называемых алгоблоками или функциональными блоками (ФБ). В нее входят как отдельные ФБ, так и функциональные узлы (комплексные ФБ).Библиотеку можно пополнять своими комплексными блоками и готовыми проектами. Структура библиотекиприведена на рис. 11.КОНГРАФ позволяет также оперативно проверить разрабатываемый алгоритм, без трансляции и загрузки кода алгоритма в ПРК, посредством симуляции/эмуляции части проекта (в том числе любого алгоблока) или всего проекта(сегмента сети).Разработанный ФА или выбранный готовый проект транслируется в исполняемый код в виде binфайлов, как правило, на web-сервере изготовителя, доступном через сеть Internet.Процесс трансляции запускается непосредственно из КОНГРАФа специальной командой.Трансляция может выполняться либо локально (при наличии транслятора), либо удаленно по сетиInternet на сервере изготовителя.
Файлы, предназначенные для загрузки в модули ПТК, автоматически получаются на рабочем компьютере. Загрузка полученного файла в ПРК осуществляется с помощью программыКОНСОЛЬ (используя интерфейс RS-232, или сеть Internet/Intranet).При работе в среде КОНГРАФ используются следующие основные понятия.Алгоритм (или Функциональный алгоритм - ФА) - это порядок действий ПРК, характеризующий выполняемые им функции по обработке входных сигналов и формированию сигналов управления.
ФизическиФА представляет собой файл, загружаемый в память ПРК.Алгоблок (или Алгоритмический блок) - это узел в алгоритме, который выполняет некоторую функцию. КОНГРАФ имеет библиотеку функций с различными возможностями. Виды алгоблоков (рис. 11)9Главный блок проекта =алгоритм управления, реализуемый в общем случае на несколькихприборах (контроллерах и/или релейных модулях): в него входят всеалгоблоки (всех типов);Комплексный приборныйблок (КПБ): в него включают некоторую совокупность первичных(ППБ) и/или комплексных (КПБ)приборных блоков;Первичныйприборныйблок (ППБ) = алгоритм одногоприбора (контроллера и/или релейного модуля): в него включаютнекоторую совокупность первичных (ПФБ) и/или комплексных(КФБ) функциональных блоков;Комплексныйфункциональный блок (КФБ): в неговключают некоторую совокупностьпервичных (ПФБ) и/или комплексных (КФБ) функциональных блоков;Первичныйфункциональныйблок (ПФБ): каждый ПФБ выполняет постоянно закрепленную заним функциюГлавный блок проектаКПБППБКПБКПБППБППБППБПФБПФБПФБПФБКПБППБППБКФБПФБКФБПФБКФБКФБПФБКФБПФБКПБКПБКФБКФБКФБКФБКФБПФБКПБППБКФБПФБКФБПФБКПБППБППБПФБКПБКФБКФБКФБРис.
12. Иерархия алгоблоков в проекте системы, разработанном на основе программной системы КОНГРАФПервичный функциональный блок (ПФБ) - выполняет закрепленную за ним функцию.Комплексный функциональный блок - (КФБ) - включает в себя некоторую совокупность первичныхи/или КФБ. Выполняемая функция КФБ формируется или может быть изменена пользователем. Используетсядля разделения алгоритма на логически завершенные части.Первичный приборный блок (ППБ) - представляет в проекте алгоритм функционирования одного ПРК.Его состав формируется из первичных и/или КФБ и связей между ними.Комплексный приборный блок (КПБ) - включает в себя некоторую совокупность первичных и комплексных приборных блоков и связи между ними.Главный блок проекта- является частным случаем КПБ, представляет собой корневой узел, в составкоторого входят все выше перечисленные алгоблоки.Процесс разработки проекта, в общих чертах, заключается в размещении в главном блоке проектакомплексных и первичных приборных блоков, а в первичных приборных блоках – комплексных и первичныхФБ, формировании внутренней структуры КФБ и установлении информационных связей между алгоблокамипроекта (вложенная структура):Главный блок Комплексные и Первичные приборные блоки Комплексные и Первичные функциональные блоки.КФБ не занимает никаких ресурсов (памяти) в модуле, это программная группировка отдельных ФБ вКФБ для удобства разработки и чтения проекта в ИПС КОНГРАФ.
“Заполняемые” КФБ можно сразу же эмулировать.Желательно после создания каждой логически завершенной части алгоритма системы управления, заключенной, как правило, в КФБ, провести эмуляцию этой части алгоритма.Библиотека типовых алгоритмических блоков (рис. 12) - функциональных блоков (ФБ)Библиотека алгоритмов достаточна для того, чтобы решать сложные задачи. Помимо алгоритмов автоматического регулирования в ней имеется большой набор алгоритмов, выполняющих математические, ло-10гические и аналого-дискретные преобразования сигналов. Нужно учесть, что библиотека постоянно расширяется.Нужный библиотечный алгоблок помещается в проект методом “перетаскивания” мышью (так же, каки алгоблоки из ветки «Библиотека функций»).Библиотека функцийПриборныеПроекты и библиотеки комплексных функциональных блоковблокиФункциональные блоки (ФБ)Комплексные ФБКонтроллерыКомплексныйконтроллерёВиртуальныйконтроллерёНАПРЯЖЕНИЕТЕРМ 10КПреобразователианалоговых входовФИЗ ВЕЛ ОГКонтроллерМС8КонтроллерМС5РелейныймодульМR8МКОМПЛЕКСКомплексныйконтроллерМОДЕЛЬВиртуальныйконтроллерЗДН АНЗДН ЛОГ (БУЛ)ПРЕОБР Л-АЗадание ипреобразователитиповПИД АНЛГ РРегуляторыИНТЕГРАТОРФИЛЬТРДинамические звеньяЦифровое управлениеРелейныймодульМR4Внешние устройства,(RS232)Планирование икоррекцияУМНОЖЕНИЕРАЗНОСТЬМатематическиефункцииЗДР ВКЛИЛИЛогические функцииПереключателиНелинейные звеньяГЕН ИМПСчетчики; генераторыКОМПАР НИЖКОМПАР ВЕРХКомпараторыФормирование тревогНечеткая логикаRS232АрхивированиеДополнительныефункцииИнтеграторВиртуальные блокиРис.
12. Структура библиотеки функций и функциональных блоков программной системы КОНГРАФПринятые обозначения выводов для контроллеров и алгоблоков:1. Для контроллеров – это аппаратные/физические выводы контроллеров:- аналоговые входы AI.1...AI.n; - аналоговые выходы AO.1…AO.m;11- дискретные входы DI.1…DI.i; - дискретные выходыDO.1…DO.j.2. Для алгоблоков контроллеров – это алгоритмические выводы:- аналоговые входы AI [1]…AI[n]; - аналоговые выходыAO [1]…AO[m];- дискретные входы DI [1]…DI[i]; - дискретные выходы DO [1]...DO[j].3.Для комплексных функциональных блоков:- аналоговые входы AINP [1]…AINP[n]; - аналоговые выходы AOUT [1]…AOUT[m];- дискретные входы DINP [1]…DINP[i]; - дискретные выходы DOUT [1]…DOUT[j].У первичных ФБ (ПФБ) каждый вход и выход закреплен за входным и выходным параметром, соответственно.
Часть входов и выходов у ПФБ могут быть невидимыми - не отображаются на графическом изображении алгоблоков (если параметр задан в качестве константы, является статическим, или он не задействуется в алгоритме). У ПФБ в организации связи могут участвовать только видимые входы и выходы.Использование списков в блоках приборовСписок - совокупность параметров, объединенных по какому-либо признаку.Приборные (основные) списки- создаются в каждом первичном приборном блоке. Предназначены длявключения статических и (некоторых, задаваемых пользователем) динамических параметров вложенных первичных ФБ.
Используются для отображения в программах верхнего уровня. Помещаемые в них параметрыразделяют по функциональному назначению, объединяя в отдельный приборный список с соответствующимназванием.Любой вход или выход ФБ может быть включен в список (списки) для возможности отслеживания (и,возможно, задания) его значений либо с помощью программы КОНСОЛЬ, либо в SCADA-системе (в том числе удаленно по сети Internet / Intranet).Введение какого-либо параметра в алгоритме прибора в список этого прибора придает этому параметру фундаментальное свойство – он может наблюдаться и, возможно, задаваться из разных источников: а) спульта управления этого прибора; б) из программы КОНСОЛЬ; в) из SCADA-системы (в том числе и черезInternet/Intranet, если сама SCADA-система имеет возможность “общаться” с ПРК комплекса КОНТАР, используя Ethernet).В список “Список сессии” может быть включен любой параметр из любого прибора ПТК, кроме того,этот же параметр должен быть включен и в какой-либо основной список.
Посылку/прием параметра в/из сетиEthernet осуществляет Master-контроллер через субмодульEthernet. А обмен параметрами междуMaster-контроллером и каким-либо другим модулем сегмента сети производится по интерфейсу RS-485.Дополнительные спискиСписок тревог (AlarmsList) предназначен для включения параметров, сигнализирующих о возникновении каких-либо тревожных ситуаций на объекте управления.Список сессии (SessionList) предназначен для включения динамических параметров (в том числе и параметров из списка тревог), которые должны быть выведены в локальную сеть или сеть Интернет для отображения в системе диспетчеризации (КОНТАР-SCADA, КОНТАР-АРМ).Список SMS модема предназначен для включения параметров (в том числе параметров из списка тревог), которые должны быть переданы через сотовый модем (в виде SMS сообщения) на мобильный телефон.Включаемые параметры должны входить в состав алгоблока "Контроллер МС8", в котором содержится алгоблок сотового модема.Список архива предназначен для включения параметров, значения которых должны сохраняться вовнутреннем архиве контроллера.
Значения выбранных параметров сохраняются в архиве по какому-либо событию, например по времени или при возникновении тревожного события. Вместе со значениями параметровсохраняется дата и время их записи в архив. Включаемые параметры должны входить в состав приборногоблока "Контроллер МС8", в котором содержится функциональный блок "АРХИВ - Архивирование".Список симулятора предназначен для включения параметров, которые должны быть доступны в режиме симуляции (отладки).Список КФБ предназначен для включения параметра первичного ФБ в состав КФБ.Порядок разработки проекта (рис. 13)Разработка проекта происходит на базе: а) технического задания, б) схемы автоматизации и в) схемыподключения.Процесс разработки заключается в размещении в главном блоке проекта комплексных и первич12ных блоков приборов, а в первичных блоках приборов –в размещении комплексных и первичных ФБ, формировании внутренней структуры комплексных блоков и установлении информационных связей между алгоблоками проекта.Основные этапы: Начало работы с программой; Размещение алгоблоков; Задание связей; Созданиекомментариев; Свойства алгоблоков; Использование комплексных блоков; Входы и выходы приборных блоков;Списки параметров; Симуляция (эмуляция, моделирование); Компиляция проекта.Разработка функциональной схемыРазбиение задачи на модулиСвязи (входы-выходы) с аппаратуройРазработка алгоритмаКОНГРАФМоделирование алгоритмаКомпиляцияЗагрузка исполняемого кодав контроллерыКОНСОЛЬОтладка программы, загруженнойв контроллерыОтладка системы в составе стендаРазработка мнемосхем(ы)SCADA-пакет“Привязка” мнемосхемы к аппаратуреОтладка системы совместно с датчиками и исполнительнымимеханизмами (с аппаратурой стенда)Рис.
13. Этапы разработки системы на основе ПТК КОНТАРЦикличность выполнения алгоритма проектаОбработка алгоблоков ведется циклически с постоянным временем цикла. Вначале обслуживается первый ФБ, затем второй и т.д., пока не будет обслужен последний ФБ. Когда время в пределах установленноговремени цикла истечет, программа вновь перейдет к обслуживанию “первого” ФБ.ФБ обрабатываются не в порядке того, каким по счету блок вводился разработчиком в проект - определяющим фактором является наличие на всех его входах уже сформированных другими ФБ сигналов на ихвыходах.13Время рабочего цикла ПРК – параметр, который пользователь может изменять в пределах от 0,1 сек. до1,0 сек. (например, из программы КОНСОЛЬ).
По умолчанию, время одного цикла принято равным 0,3 сек.Время обслуживания всех ФБ должно быть меньше установленного времени рабочего цикла контроллера.Помимо времени, которое требуется на обслуживание алгоблока, требуется также определенное времяна прием, передачу и обработку сообщений через интерфейсные каналы RS-485, RS-232 и Ethernet (при ихналичии).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
