Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Окно исторических трендов

Окно исторических трендов позволяет оператору просматривать архив технологических параметров процесса в виде тренда исторических данных (рис 7.6). Блок-диаграмма приведена в приложении 13.

Рис. 7.6. Окно исторических трендов

Главным элементом окна является тренд исторических данных - гипертренд. Эта структура позволяет одновременно выводить исторические тренды нескольких тегов за счет добавления нескольких вертикальных фактических (не в %) шкал технологических параметров, входящих в данный тренд с указанием физической размерности.

В верхней части гипертренда расположена навигационная панель, позволяющая осуществлять быстрое изменения временного диапазона отображения, пролистывать историю процесса, задавать временной диапазон отображения в явном виде. Отображение ведется в абсолютном времени.

Гипертренд имеет поле, содержащее технологические наименование параметров и используемые цвета отображения.

При помощи всплывающего меню можно добавлять и удалять отображаемые технологические параметры, настраивать свойства дополнительных вертикальных шкал, включать автомасштабирование.

Во время конфигурирования гипертренда могут быть заданы следующие свойства и характеристики:

 цвет фона и шрифт значений и размерностей;

 состав каждой группы трендов (имя архива, имя тега);

 название и масштаб оси X (время);

 название и масштаб оси Y (значение тега).

В режиме Run-Time направление развития тега будет отображено в окне тренда, если было выполнено соответствующее конфигурирование.

Параметры отображение тегов гипетрендом могут быть изменены в режиме Run-Time кнопками окна или панели инструментов.

Нажатие на кнопку включает режим отображения, при котором вывод информации осуществляется только при изменении значений технологических параметров (выход параметра из зоны нечувствительности).

При нажатии на кнопку на гипертренде кроме историй выводятся актуальные значения тегов, добавляемые в базу данных технологических параметров. При отключении запись в архив продолжается в фоновом режиме.

Для перемещения по архиву можно использовать соответствующие кнопки на панели инструментов гипертренда. Отображение архивированного значение тега идет в пределах временного интервала. Длина этого интервала определяется временным диапазоном, подлежащим отображению, или является разницей между временем запуска и окончания.

В окне гипертренда будет отображено направление развития тега в пределах установленного временного диапазона, начиная с первого заархивированного значения.

В окне гипертренда будет отображено направление развития тега в пределах предыдущего временного интервала, начиная с интервала, отображаемого в данный момент.

В окне гипертренда будет отображено направление развития тега в пределах следующего временного интервала, начиная с отображаемого в данный момент временного интервала.

В окне гипертренда будет отображено направление развития тега в пределах установленного временного диапазона, заканчивающегося последним заархивированным значением.

Для увеличения или уменьшения изображения сегмента гипертренда следует использовать соответственно кнопки «Zoom in» и «Zoom out» («Увеличение области отображения» и «Уменьшение области отображения»).

Область для увеличения также можно выделить, растягивая вокруг нее рамку при нажатии левой кнопке мыши.

Для возврата к установкам отображения по умолчанию следует нажать правой кнопкой на гипертренде и выбрать пункт меню «Restore X Axis Width» («Восстановление ширины диапазона оси Х»). Для диапазона значений на оси X автоматически будут использованы предварительно установленные значения.

Для нахождения максимальных и минимальных значений отображаемых тегов на заданном интервале, определение времени достижения технологическим параметром (группой) определенной величины (величин), определение временной позиции и амплитуды выбранной точки предназначена кнопка «Open cursor», открывающая диалог «HyperTrend Cursors» («Диалог визирных линий») (рис 7.7).

При открытии этого диалога в области графика появляется вертикальная визирная линия. С помощью диалога или передвигая курсором визирную линию можно производить перечисленные и другие операции по определению различных параметров исторических данных.

Рис 7.7. Диалог визирных линий

Используя кнопку можно запустить «Historical Trend Viewer» (рис. 7.8) утилиту позволяющую производить разбор истории тегов, а также экспортировать данные для составления отчетов.

Рис. 7.8. Утилита просмотра исторических трендов

Компьютерная модель стадии стерилизации биореактора

Использование технологии OPC

Взамен ограниченного по производительности и надежности механизма DDE компания Microsoft предложила более эффективное и надежное средство передачи данных между процессами OPC (OLE for Process Control) [20].

Основная цель стандарта OPC заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства из приложений и, в частности, обеспечение совместной работы и взаимозаменяемости (совместимость) промышленных устройств от разных поставщиков. ОРС позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК. Имея утвержденный в стандарте набор интерфейсов, конечный пользователь сможет организовать взаимодействие и обмен данными между любыми распределенными компонентами системы. Преимущества использования стандарта OPC:

• OPC позволяет определять на уровне объектов различные системы управления и контроля, работающие в распределенной гетерогенной среде;

• OPC устраняет необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов;

OPC-клиенты (SCADA системы и другие приложения) могут связываться с одним или несколькими OPC-серверами (например, реализованными в ПЛК), разработанными разными производителями.

С OPC-решениями интеграция в гетерогенные (неоднородные) системы становится достаточно простой. С точки зрения SCADA-систем следует подчеркнуть, что OPC-серверы, расположенные на компьютерах всего производственного предприятия, стандартным способом могут поставлять данные в программу визуализации, базы данных и т.п.

При разработке программного обеспечения диспетчерского уровня САУ стадии стерилизации биореактора широко использовались возможности технологии OPC.

Использование OPC для объединения компьютерной модели процесса стерилизации и системы управления позволило создать гибкую систему для совершенствования САУ, отладки алгоритмов управления и улучшения модели процесса.

При разработке диспетчерского (верхнего) уровня САУ стадии стерилизации биореактора проблема апробации системы решается путем компьютерного моделирования технологического процесса. Это позволяет снизить затраты на дорогостоящий этап экспериментального тестирования системы управления с использованием сложного технологического оборудования.

Компьютерное моделирование на современном этапе является мощным инструментом решения задач технологического проектирования и управления процессами стерилизации.

Компьютерная модель (КМ) объекта представляет собой программную реализацию математической модели процесса стерилизации биореактора, которая отражает динамику протекающих физических процессов (теплопереноса).

В качестве основы для разработки КМ стадии стерилизации биореактора берется программная среда LabVIEW DSC. Эта среда обладает мощными математическими средствами для удобного описания процесса. В ней обеспечивается поддержка современных технологий автоматизации, таких как TCP/IP, OPC, ActiveX. С их помощью разработанную компьютерную модель процесса можно легко интегрировать с системой управления, заменив на стадии проектирования, технологическое оборудование.

Разработанная КМ отражает основные закономерности изменения технологических параметров (давление, температура).

Обмен информацией между КМ и САУ стадии стерилизации ведется с использованием технологии OPC, при этом КМ выступает в роли OPC сервера. Технологические параметры передаются между системами в виде тегов (Tag). Это дает возможность подключать модель к различным средствам автоматизации, например к SCADA системам [20,21,22,23].

Экраны компьютерной модели и OPC сервера КМ представлены на рис. 7.9 и рис. 7.10. Блок-диаграммы приведены в приложении 7.

Рис. 7.9. OPC сервер КМ

Рис. 7.10. Компьютерная модель стадии стерилизации

Реализация программно-логического управления стадией стерилизации биореактора.

Одной из задач решаемых при проектировании и создании системы автоматизированного управления стадии стерилизации биореактора, является реализация функций управления этой стадией.

При стерилизации основной целью управле­ния является обеспечение заданной последовательности выпол­нения операций, и точное соблюдение регламента проведения процесса. Таким образом, управление стадией стерилизации является жестким программно-логическим управле­нием.

Такие функции по иерархии уровней автоматизации реализуются на уровне контроллеров и модулей ввода-вывода с помощью программируемого логического контроллера.

Выбранный контроллер ICP DAS I-8837 программируется с использованием

стандартных программных блоков из среды ISaGRAF. При этом исходным материалом при написании программного кода в ISaGRAF является разработанный с использованием технологического регламента процесса алгоритм программно-логического управле­ния, который может быть представлен в виде логической диаграммы стадии стерилизации (стандарт ANSI/ISA–5.2–1976 (R1992) Binary Logic Diagrams for Process Operations – “Бинарные (двоичные) логические диаграммы для управления процессом”), в виде текстового описания процесса, в виде таблицы переключений и др.

Таким образом в первую очередь необходимо разработать управляющий алгоритм, который затем будет реализован в ISaGRAF и прошит в постоянную память ПЛК.

На этапе создания алгоритма важно иметь возможность его апробирования, при этом из схемы разработка-отладка желательно исключить реальное технологическое оборудование, контроллер и другие элементы нижних уровней автоматизации.

Такие возможности открывает использование программной среды LabVIEW DSC в качестве системы для разработки и отладки алгоритмов программно-логического управления. В которой можно реализовать любые особенности программно-логического управления с использованием визуального построения структуры алгоритма. Кроме того, для разработки можно использовать разнообразные средства отладки, различные программные технологии (TCP/IP, OPC, ActiveX и др.).

В предыдущих подразделах были использованы возможности среды LabVIEW DSC для создания:

• системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA);

• компьютерной модели стадии стерилизации с использованием технологии OPC.

Таким образом, реализация алгоритма программно-логического управления стадией стерилизации с применением технологий LabVIEW и его совместное использование со SCADA системой для управления моделью процесса позволяют создать на базе Labview мощный инструмент отладки и апробирования различных алгоритмов управления, разрабатываемой системы диспетчерского управления и сбора данных без использования дорогостоящего технологического оборудования, а также позволяет совершенствовать компьютерную модель стадии стерилизации.

Характеристики

Список файлов реферата