Разработка стратегии управления

При запуске построителя стратегий GENIE у пользователя появляется возможность работы с окнами Редактора задач и Редактора форм отображения (рис. 33).

Задача представляет собой набор функциональных бло­ков, отображаемых в окне зада­чи в виде пиктограмм. Экранная форма представляет собой набор элементов отображения и элементов управления. Пиктограммы функциональных блоков и элементы отображения/управления являются стандартными «кирпичика­ми» для построения стратегии. Они очень похожи по внешнему виду, за ис­ключением того, что элементы отобра­жения служат для реализации гра­фического интерфейса пользова­теля, в то время как пиктограммы блоков скрыты во время исполне­ния стратегии.

Соединения между функцио­нальными блоками в процессе раз­работки стратегии могут устанавливаться посредством видимых и невидимых связей. Соединения между пиктограммами блоков явля­ются видимыми в окне Редактора задач. Такое соедине­ние называется провод­ником, поскольку по своему назначению оно аналогично проводам в электрических схемах. Соединения между пик пик­тограммами блока и элементами отображе­ния невидимы. Поэтому они называются связя­ми.

Каждая задача и эк­ранная форма имеют собственные парамет­ры. Впервые созданная новая задача или новая экранная форма имеют заданные по умолчанию параметры, которые могут быть изме­нены пользователем в соответствии с требованиями алгоритма. Задача имеет такие параметры, как период сканиро­вания (интервал времени между теку­щим и следующим вызовом задачи для исполнения), эффективный интервал исполнения (абсолютное время выпол­нения задачи), метод запуска и метод завершения. Экранная форма имеет такие параметры, как имя, стиль отображе­ния окна, состояние и др.

Пример решения задачи автоматического регулирования для некоторой величины показан на рис. 34. С использованием редактора задач построена стратегия регулирования, предусматривающая ввод сигнала обратной связи от соответствующего устройства ввода, воспринимающего измерительную информацию от датчика на объекте управления, расчёт управляющего воздействия с использованием закона ПИД-регулирования (реализация ПИД-регулятора) и вывод сигнала управления на устройство вывода, соединённое с исполнительным механизмом объекта.

Блок AI задает устройство ввода аналогового сигнала от датчика. При настройке блока ему ставится в соответствие конкретное устройство ввода-вывода из имеющихся в системе управления, а также указывается конкретный вход устройства в случае многоканального устройства ввода. Выбор устройства и задание его параметров осуществляются при вызове окна настройки блока, показанного на рис. 34.

Блок ПИД задаёт алгоритм ПИД-регулирования. Этот блок также настраивается. Можно задать коэффициенты усиления каналов регулятора, величину уставки и ряд других характеристик регулятора.

Для указания приемника сигнала управления от регулятора используется блок аналогового вывода AO, который связывается путём настройки с устройством вывода системы управления, соединённым с исполнительным механизмом объекта управления.

Для задания связи между блоками используются проводники, указываемые с использованием соответствующего инструмента редактора задач. Изображённая структурная схема позволяет описать для GENIE алгоритм управления. Этот алгоритм будет реализован в процессе автоматического управления за счёт программного обеспечения GENIE и дополнительного программирования управляющей ЭВМ не требуется.

Чтобы оператор АСУ ТП мог контролировать автоматическую работу системы и при необходимости мог вмешиваться в её работу, следует спроектировать интерфейс оператора. Эта задача решается с использованием редактора форм отображения. Форма отображения процесса управления включает различные средства для вывода информации о сигналах в системе (графики, цифровые индикаторы, светосигнальные и звуковые индикаторы и др.), а также средства, позволяющие оператору вводить сигналы управления (аналоговые и дискретные) и другую информацию.

На рис. 35 показан пример построения простейшего интерфейса для отображения состояния процесса ПИД-регулирования. Использован график для отображения характера изменения управляемой величины во времени и два цифровых индикатора. Первый цифровой индикатор выдаёт текущее значение управляемой величины, а второй – значение управляющего воздействия на выходе ПИД-регулятора.

Средства управления для оператора в рассматриваемом примере не предусмотрены. Однако инструменты Редактора форм отображения позволяют создавать кнопки, движковые регуляторы и другие элементы для ввода как дискретных, так и аналоговых сигналов, что позволяет, например оператору включать и выключать исполнительные механизмы, изменять уставки и настройки и выполнять другие действия, необходимые при ручном управлении.

Остальные средства GENIE позволяют решать задачи архивирования информации о процессе, обработку аварийных ситуаций и печать отчетов заданной формы о технологическом процессе.

GENIE простая инструментальная SCADA, позволяющая создавать сравнительно простые системы управления с ограниченными возможностями. Другие инструментальные SCADA, например, такие как WinCC, In Touch, TRACE MODE, GENESIS32, GENIE, RSView 32, имеют существенно большие возможности и расширенный набор инструментов. Однако в целом эти системы решают те же задачи, что и GENIE, но более совершенными методами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – 527с.

2. Шпур Г., Ф.-Л. Краузе. Автоматизированное проектирование в машиностроении /Пер. с нем. – М.: Машиностроение, 1988. – 648 с.

3. Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник. – Л.: Машиностроение, 1990. – 588 с.

4. http://www.advantech.ru.

5. http://www.ascon.ru.

6. http://www/tflex.ru.

7. Advantech Ò, учебная версия пакета GENIE 3.04rus.

8. T-Flex Parametric Pro 3D. Учебная версия. Авторское право Ó 1989 – 2002 АО «Топ Системы».

ОГЛАВЛЕНИЕ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОИЗВОДСТВО.................................... 3

ИНТЕГРАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕН-НЫХ СИСТЕМ.............................................................................................................. 7

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.................................................................................................. 12

Из истории САПР/АПП...................................................................... 12

Структура процесса проектирования............................................... 14

Применение ЭВМ при проектировании........................................... 15

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА............... 19

Разработка технологического процесса........................................... 19

Автоматизация технологической подготовки производства......... 22

ВИДЫ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ............................................................................................................................ 23

СОСТАВ САПР/АПП.............................................................................. 25

ПРЕИМУЩЕСТВА САПР/АПП............................................................ 27

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР/АПП.................................... 27

ОБЗОР ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР/АПП......................................... 31

Система КОМПАС.............................................................................. 31

Подсистема КОМПАС-ГРАФИК....................................................... 33

Подсистема КОМПАС-ЧПУ.............................................................. 35

Современный КОМПАС..................................................................... 37

Система T-FLEX.................................................................................. 40

T-FLEX CAD........................................................................................ 42

ТехноПро – универсальная система технологического проекти-рования и подготовки производства............................................................................. 47

T-FLEX ЧПУ — подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ 50

T-FLEX Анализ - интегрированная среда конечно-элементных рас-четов 53

T-FLEX/ Эйлер — комплекс динамического анализа много-компонентных механических систем................................................................................... 56

Инженерный справочник для комплекса T-FLEX........................... 57

SCADA-СИСТЕМА................................................................................. 58

Характеристика SCADA-системы..................................................... 58

Конфигурирование SCADA-системы............................................... 60

Инструментальная SCADA-система GENIE.................................... 61

Задание алгоритма управления......................................................... 64

Разработка стратегии управления..................................................... 66

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................... 69

ОГЛАВЛЕНИЕ........................................................................................ 70

А.В. Федотов