Учителю
Пособие для учителя 'Модульная интегрированная Scada Круг-2000'

Пособие для учителя 'Модульная интегрированная Scada Круг-2000'

Автор публикации: Соколова Н.Н.

Дата публикации: 09.10.2015

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Модульная интегрированная Scada Круг-2000

ТЕМА 1 Основные понятия. Состав, функции, характеристики системы контроля и управления.

Тип: изучение нового материала.

Вид: Комбинированный урок.

Цели:

Образовательная: Раскрыть понятие модульная интегрированная система; познакомить с объектами и их свойствами.
Воспитательная: Воспитание внимательности и самостоятельности.
Развивающая: Развитие заинтересованности системой Scada-круг.

План:

Орг.момент.
Объяснение нового материала.
Обсуждение о сферах применения.
Постановка домашнего задания.
Выставление оценок (подведение итогов).

Лабораторная работа: «Знакомство с редактором базы каналов»

Виды самостоятельной работы: Подготовить доклад на тему «Модульная интегрированная Scada Круг-2000»

Формы итогового контроля: устный опрос по вопросам:

Базовые функции.
Мнемосхема.
Функции системы реального времени.

ПЛАН:

Введение

Модульная структура и масштабируемость
Базовые функции
Структурные компоненты ПО SCADA КРУГ-2000
Генератор динамики
Генератор базы данных
КРУГОЛ^тм. Интегрированная среда разработки программ Пользователя

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

SCADA КРУГ-2000 - мир разработки и эксплуатации надежных автоматизированных систем контроля и управления.

SCADA КРУГ-2000 позволит успешно разрабатывать и эксплуатировать системы контроля и управления на предприятиях.

SCADA КРУГ-2000 - это программный продукт для создания систем мониторинга, управления и сбора данных.

SCADA КРУГ-2000 - это разработанные и много лет успешно эксплуатируемые АСУ ТП на лучших предприятиях СНГ по переработке нефти и газа, в энергетике, химической промышленности и многих других отраслях производства.

Программное обеспечение (ПО) SCADA КРУГ-2000 имеет мощную базу данных, удобный и простой графический интерфейс, среду разработки программ Пользователя КРУГОЛ, модульную среду исполнения и современные средства экспорта/импорта данных.

Кроме этого, в НПФ «КРУГ» разработана Среда Исполнения для РС-совместимых контроллеров, которая функционирует под управлением операционных систем QNX, LINUX, DOS.

Использование этой среды одновременно с применением SCADA КРУГ-2000 позволяет создавать наиболее эффективные АСУ ТП с наилучшими характеристиками, как по надежности, так и по быстродействию.

Таким образом, программное обеспечение НПФ «КРУГ» - это высоко функциональная и надежная платформа для построения систем контроля и управления технологическими процессами любой конфигурации и необходимого уровня сложности

К функциям Менеджера задач относятся:

• Редактирование свойств проектов, с которыми будет работать система реального времени КРУГ-2000 или её компоненты

• Настройка параметров автоматического запуска системы

• Настройка параметров перезапуска среды исполнения КРУГ-2000 (системы реального времени)

• Редактирование существующих вариантов запуска приложений и создания Пользователем собственных вариантов запуска приложений

• параметров подключения клиентов к серверам

• Настройка режима резервирования сети для серверов БД

• Слежение за процессами системы реального времени КРУГ-2000.

1.Модульная структура и масштабируемость

SCADA КРУГ-2000 имеет модульное построение как среды разработки, так и систем реального времени (среды исполнения).

Принципиальной особенностью SCADA КРУГ-2000 является предоставляемая Пользователю возможность компоновки и создания своего собственного варианта среды исполнения.

Выбор конфигураций модулей среды исполнения позволяет построить АСУ ТП различной архитектуры:

• Локальная система на одном компьютере
• Система, построенная по технологии клиент-сервер
• Иерархическая распределенная система управления многими объектами, интегрированная в сеть предприятия.

Модульная структура SCADA КРУГ-2000 минимизирует стоимость АСУ ТП. Вы покупаете только те модули (функции), которые нужны именно Вам.

Модульная структура SCADA КРУГ-2000 повышает надежность АСУ ТП. Программное обеспечение АСУ ТП строится из минимального набора элементов, которые реализуют необходимые функции.

SCADA КРУГ-2000 обеспечивает построение систем контроля и управления как с небольшим числом параметров (десятки, сотни параметров), так и систем с десятками и тысячами параметров. Пользователю предоставляется удобный принцип градации по количеству переменных: 7 ступеней, от 60 до 64000 точек ввода-вывода.

SCADA КРУГ-2000 позволяет наращивать программное обеспечение как по количеству переменных, так и по количеству функций (модулей).

«Характеристики масштабирования» для КРУГ-2000 следующие:

• Количество Станций оператора - от 1 до 20 (в одном сегменте).

• Количество контроллеров - до 255 (в одной АСУ ТП).

• Количество трендов - не ограничено.

2.Базовые функции

SCADA КРУГ-2000 обеспечивает выполнение информационных и управляющих функций АСУ ТП, таких как:

• Контроль технологических параметров

• Обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений параметров от установленных границ

• Управление регуляторами и дискретными исполнительными механизмами непосредственно с персонального компьютера

• Выполнение функций автоматического регулирования и дистанционного управления.

• Блокировки и защиты

• Контроль и регистрация срабатывания блокировок и защит

• Ручной ввод данных

• Архивирование предыстории параметров

• Формирование и выдача данных персоналу

• Формирование и печать печатных документов

• Выполнение вычислительных задач

• Самодиагностика технических и программных средств

• Оперативная настройка

• Конфигурация программного обеспечения

• Передача данных в другие системы

• Прием данных из других систем.

3.Структурные компоненты ПО SCADA КРУГ-2000

Основные структурные компоненты показаны на рисунке

Главные компоненты среды разработки:

• Генератор базы данных (ГБД)

• Генератор динамики (ГД)

• Интегрированная среда разработки программ Пользователя КРУГОЛ.

4.Генератор динамики

Назначение Генератора динамики - это создание объектно-ориентированного графического интерфейса Пользователя и генерация отчетов.

Объекты Генератора динамики:

• Мнемосхемы (графические примитивы, виртуальные приборы, тренды, анимация и другие объекты)

• Рабочие столы

• Переходы

• Библиотеки изображений и шаблонов.

Рабочий стол Генератора динамики.

Генератор динамики.

5.Генератор базы данных

Генератор базы данных - это программное средство для конфигурирования системы, создания и верификации БД реального времени.

Конфигурирование системы включает определение характеристик следующих объектов:

• Переменных АСУ ТП

• УСО и каналов связи

• Абонентов и адаптеров

• Принтеров и отчетов.

Генератор базы данных позволяет настроить параметры для: Резервирования, Администрирования доступа, Коррекции системного времени, Объединения и обработки переменных базы данных (БД), сгруппированных в соответствие со структурой технологического процесса.

Объединение переменных в группу осуществляется на основе заданной системы классификации и кодирования.

Окно Генератора базы данных для настройки входной аналоговой переменной.

6.КРУГОЛ^тм. Интегрированная среда разработки программ Пользователя

Основными компонентами являются:

• Редактор языка структурированного текста

• Редактор языка Функциональных Блочных Диаграмм

• Компилятор

• Отладчик

• Библиотека алгоритмов управления и обработки данных

Окно Редактора языка Функциональных Блочных Диаграмм

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Документация SCADA КРУГ-2000. Электронное пособие «КРУГ-2000»
Система проектирования КОМПАС 3D и ее применение в инженерных задачах: Учебное пособие. Э.В. Хангильдин. - Уфа: БГАУ, 2003. - 174 стр.
Преподавание базового курса информатики в средней школе. И. Г. Семакин, Т. Ю. Шеина. Москва, БИНОМ, Лаборатория знаний. 2004г. - 540 стр.

ТЕМА 2. Система реального времени станции оператора, станции архивирования.

Тип: продолжение темы.

Вид: Лекция

Цели:

Образовательная: Формирование понятий единство системного времени, тренды, и архивы; раскрыть назначение станции оператора и станции архивирования.
Воспитательная: Воспитание аккуратности и внимательности.
Развивающая: Развитие логического мышления.

План:

Орг.момент.
Проверка домашнего задания.
Объяснение нового материала.
Обсуждение темы на примере учебного проекта.
Постановка домашнего задания.
Выставление оценок (подведение итогов).

Лабораторная работа: «Организации архивирования данных»

Формы итогового контроля: устный опрос по вопросам:

История процесса.
Каналы архивирования.
Функции системы архивирования.

ПЛАН:

Введение

Система единого времени
История процесса
Серверы оперативной (архивной) базы данных
Станции операторов

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Пользователь SCADA КРУГ-2000 получает возможность разработать и протестировать макет системы за достаточно короткое время. При этом полномасштабная и полнофункциональная среда разработки предоставляется бесплатно.

Базовым понятием для определения цены программного продукта SCADA КРУГ-2000 является «точка ввода/вывода».

Для описания физических (входных и выходных) параметров объекта автоматизации, как правило, используется набор атрибутов. Эти атрибуты можно условно разделить на атрибуты физической привязки (конфигурационная информация), оперативно изменяемые атрибуты (значение, состояние) и паспортная информация (например, уставки, флаги обработок и другие). В большинстве SCADA систем для описания такого физического параметра используется множество тэгов. И именно тэг является той единицей, на которой базируется определение цены продукта.

В SCADA КРУГ-2000 ВЕСЬ вышеуказанный набор атрибутов для одной переменной составляет 1 (одну) точку ввода/вывода. И цена SCADA КРУГ-2000 определяется, исходя из количества точек ввода/вывода.

1.Система единого времени

SCADA КРУГ-2000 поддерживает единство системного времени для всех абонентов (серверы, станции, контроллеры).

Это достигается периодической автоматической коррекцией таймеров всех абонентов по показанию таймера абонента, назначенного в качестве «эталонного».

SCADA КРУГ-2000 поддерживает функции, в том числе функции архивирования, связанные с автоматическим переходом времени «Зима-Лето», «Лето-Зима».

2.История процесса

SCADA КРУГ-2000 обеспечивает накопление и последующее предоставление персоналу данных об истории изменения параметров.

В SCADA КРУГ-2000 реализованы следующие функции архивирования:

• Архивирование информации, привязанной к астрономическому времени и датам (о событиях, об аварийных ситуациях, об изменении во времени параметров)

• Архивирование печатных документов («режимный лист», «протокол предаварийных и послеаварийных ситуаций», отчет)

• Архивирование истории процессов в виде трендов (исторических, часовых, сменных, суточных, произвольных).

Основные характеристики:

Дискретизация - от 100мс
Максимальное число трендов в окне, максимальное число кривых в тренде - ограничений нет
Емкость архива трендов не ограничена
Отображение архивов в виде графиков, таблиц, протоколов, как на дисплее, так и на принтере
Групповая обработка оперативных трендов
Статистический анализ исторических трендов
Визуализация и документирование результатов

3.Серверы оперативной (архивной) базы данных

Серверы оперативной (архивной) базы данных (БД/АБД) используются на базе промышленных компьютеров и функционируют под управлением операционной системы Windows NT/2000 Server. Для повышения надежности работы серверов и сохранности данных на жестких дисках возможно использование RAID-массивов.

Серверы БД/АБД предназначены для сбора, обработки оперативных данных от УСО, хранения и отображения оперативной/архивной информации по заданным параметрам, ее предоставления абонентам верхнего уровня (например, Станциям оператора) в режиме клиент-сервер, а также являются резервируемыми и зеркализируют свои данные.

Архивированию подлежат тренды, печатные документы и протокол событий. Архивирование осуществляется на жесткий диск компьютера и на сменные носители информации (например, магнитооптические диски ).

Функции отображения и управления, осуществляемые непосредственно с серверов БД/АБД, являются дополнительными (при необходимости), так как основными рабочими местами являются Станции оператора.

На серверах БД/АБД реализуются следующие функции:

• Индикация на экранах цветных мониторов общих мнемосхем ТП по участкам и их фрагментов с динамической индикацией выведенных на них параметров ТП, отображающих состояние определенных зон технологического объекта. Для визуализации состояния технологического процесса используется ряд стандартных видеокадров (общий вид, детальный вид группы параметров и другие)

• Индикация на цветных мониторах мнемонических изображений отдельных контуров регулирования с динамической индикацией режимов их работы, а также графиков изменения во времени основных технологических переменных

• Индикация на экране и звуковая сигнализация выхода параметров за технологические и аварийные пределы, сигнализация аварийных ситуаций

• Дистанционное управление исполнительными механизмами и приводами

• Дистанционное изменение заданий аналоговым регуляторам

• Резервирование и диагностика локальных вычислительных сетей связи с УСО (контроллерами) и Станциями оператора

• Коррекция времени всех абонентов системы

• Выдача команд автоматических переходов «Зима-Лето» и «Лето-Зима» для всех абонентов системы

• Резервирование серверов

• Зеркализация данных от основного сервера

• Разграничение доступа к средствам системы управления по паролю

• Формирование сменных, суточных рапортов и других документов

• Протоколирование нештатных ситуаций и действий операторов-технологов

• Накопление в журналах системы следующей информации:

• Сообщения о нарушениях и других событиях на объекте и в системе управления

• Сообщения о действиях операторов-технологов

• Сообщения о работе комплекса технических средств контроля и управления

• Ведение истории параметров процесса с возможностью последующего просмотра данных на экране дисплея в виде графиков и таблиц, а так же их распечатки на принтере в табличном виде (для серверов АБД)

• Ведение архивов печатных документов с возможностью последующего просмотра архивных данных на экране дисплея и распечатки на принтере, а также автоматического копирования архивных данных на магнитооптические носители (для серверов АБД).

4.Станции операторов

Станции операторов (СО) реализуются на базе офисных или промышленных компьютеров и функционируют под управлением операционной системы Windows NT/2000/XP.

Станции оператора предназначены для отображения оперативных данных от УСО и архивной информации, хранящейся на серверах БД или магнитооптических дисках.

Станции оператора работают в режиме «клиент-сервер» с серверами БД.

На Станциях оператора реализуются следующие функции:

• Индикация на экранах цветных мониторов общих мнемосхем ТП по участкам и их фрагментов с динамической индикацией выведенных на них параметров ТП, отображающих состояние определенных зон технологического объекта. Для визуализации состояния технологического процесса используется ряд стандартных кадров (общий вид, детальный вид группы параметров и другие)

• Дистанционное управление исполнительными механизмами и приводами

• Дистанционное изменение заданий аналоговым регуляторам

• Резервирование и диагностика локальных вычислительных сетей связи с серверами БД/АБД

• Коррекция собственного системного времени при получении команды от серверов БД/АБД

• Выполнение переходов «Зима-Лето» и «Лето-Зима»

• Разграничение доступа к средствам системы управления по паролю

• Просмотр в журналах системы следующей информации:

• Сообщений о нарушениях и других событиях на объекте и в системе управления

• Сообщений о действиях операторов-технологов

• Сообщений о работе комплекса технических средств контроля и управления

• Просмотр истории параметров процесса на экране дисплея в виде графиков и таблиц. Распечатка истории на принтере в табличном виде или как копии экрана (при установленном сервере АБД)

• Просмотр архивов печатных документов на экране дисплея и распечатка на принтере архивных данных (при установленном сервере АБД).

Пример графического интерфейса на Станции оператора