Комплексы программирования контроллеров.

Современные программно-технические комплексы реализуют две функции.

Сначала с помощью программного пакета проектируется система управления, т. е. на экране станции оператора/диспетчера создается мнемосхема технологического процесса, отображаются контуры контроля и регулирования, создается база данных, задаются предельные значения параметров (т.н. "алармы"), конфигурируются тренды и т. д.

Затем к спроектированной на компьютере системе подключается технологический объект, оборудованный средствами автоматизации (датчиками, исполнительными устройствами, контроллерами), и система начинает выполнять функции управления технологическим процессом.

Такие системы принято называть интегрированными системами проектирования и управления.

Далее идут описания комплексов для программирования контроллеров, различных фирм:

Для программированиялогических контроллеров Allen-Bradleyкомпаниейразработаны специальные пакеты. Пакет RSLogix 500 (Rockwell Software Logix) предназначен для программирования контроллеров Micrologix и SLC, пакет RS Logix 5 - для программирования контроллеров семейства PLC–5, пакет RSLogix 5000 - для программирования контроллеров ControlLogix. В пакетах применяются языки релейной логики, расширенные средства автоматического регулирования и простых вычислений. Кроме того, для программирования контроллеров предлагаются специальные программаторы.

Для программирования контроллера Micrologix 1000 разработан ручной программатор HHP (Hand - Held Programmer), который позволяет:

- контролировать работу контроллера и вести список неисправностей;

- создавать, вводить и изменять прикладные программы;

- сохранять прикладные программы;

- перемещать программы между контроллерами.

Программное обеспечение RSLogix 500 – 32-разрядный Windows программный пакет лестничной логики для процессоров семейств SLC 500 и MicroLogix. RSLogix 500 совместим с программами, созданными любыми пакетами программирования Rockwell Software, базирующимися на DOS.

RSLogix 500 предоставляет пользователю:

редактор лестничной логики;

мощный верификатор проекта;

редактирование перетаскиванием;

поиск и замена (для быстрой замены адресов и символов);

монитор данных пользователя для просмотра отдельных элементов данных вместе;

интерфейс point-and-click для вызова дерева проектов с целью обращения к любым папкам и файлам проекта.

Алгоритм работы в пакете выглядит следующим образом:

Конфигурирование системы связи.

Создание нового проекта или открытие существующего проекта.

Создание программ и файлов таблиц данных.

Определение шасси и модулей.

Ввод логической программы.

Проверка логики программы.

Конфигурирование каналов связи, загрузка и переход в интерактивный режим.

Мониторинг файлов данных.

Пакет RSLogix 5000 предназначен для программирования процессоров платформы ControlLogix и конфигурирования модулей ввода/вывода и интерфейсных модулей.

Требования к компьютеру:

Pentium 150 МГц;

оперативная память не менее 64 Мб (желательно 128 Мб);

не менее 50 Мб свободного дискового пространства;

монитор с разрешением 800 х 600;

операционная система Windows 2000 Professional или Windows NT Workstation 4.0;

установленное программное обеспечение RSLinx.

Языки программирования: релейная логика и функциональные блоковые диаграммы.

Контроллеры программируются на языке ACCOL II (Advanced Communication and Control Oriented Language), высокоуровневом модульном технологическом языке программирования Bristol Babcock.

Готовые программные модули могут выполнять следующие функции:

- управление вводом/выводом;

- ПИД - регулирование;

- сравнение;

- интегрирование;

- вычисление;

- поддержка протоколов связи.

Особенности языка:

- 90 модулей высокого уровня (алгоритмов);

- 23 математические функции;

- 12 операторов языка программирования;

- многозадачность (127 задач на каждый RTU 3310);

- интервалы выполнения задач: от 0.02 до 5400 секунд или

непрерывно;

- 9999 модулей ACCOL в каждой задаче;

- аналоговый, логический и строковый тип переменных;

- хранение аварийных/предупредительных сообщений

(до 4096 сообщений в ОЗУ, 16 байт на каждое сообщение);

- база данных (4 байта для хранения переменной, до 32 Кбайт для

хранения массива).

Схема управления процессом создается из стандартных модулей с помощью специальной программы с последующей загрузкой созданной схемы в оперативную память контроллера.

Для программирования контроллеров серий TeleSAFE Micro 16 и SCADAPack, отладки и документирования программ контроля и управления используется пакетTelePACE .

Пакет программированияTelePACEсодержит редактор программ релейной логики LL (TelePACE Ladder Logic)и набор инструментов для работы на языке С (TelePACE C Tools)- ANSI C компилятор, библиотеку дополнительных функций С и загрузчик.

Пакет программирования на языке релейной логики -TelePACE Ladder Logicразработан и широко используетсяинженерами в системах управления дискретными и непрерывными процессами. Редактор релейной логики – это мощный инструмент для написания, отладки и документирования программ контроля и управления. Редактор релейной логики используется также для загрузки программ на языке С и контроля за их состоянием.

Редактор языка релейной логики LL (TelePACE Ladder Editor) работает на персональном компьютере в среде WINDOWS. Части программ могут быть скопированы, вырезаны, вставлены и удалены. Логические имена (tag name) и значения могут быть экспортированы и импортированы в электронные таблицы.

Встроенная помощь содержит всю информацию из руководства по программированию.

Редактор позволяет легко связывать логические переменные с физическими адресами модулей ввода/вывода и регистрами базы данных. Оперируя мышью, можно включать в программу контакты, выходы, счетчики, таймеры, ПИД-регуляторы и многое другое. Также просто осуществляется загрузка программы в контроллер и ее запуск. Режим отладки и мониторинга позволяет контролировать работу программы и изменять значение переменных. Редактирование может производиться в режимах без связи с контроллером (Off-line) и с работающим контроллером (On-line).

Программирование, загрузка и отладка программ, диагностика работы контроллера может производиться удаленно по сети, даже по коммутируемым телефонным линиям.

Однако, когда необходимы большие возможности, можно использовать язык С. ANSI C – компилятор подходит для реализации пользовательских протоколов, сложных вычислений, организации хранения данных и других функций, недоступных в языке релейной логики.

Для создания операторского интерфейса в системах управления, построенных на базе контроллеров фирмы Control Microsystems, часто используется пакет InTouch фирмы Wonderware.

InTouch обеспечивает стандартный спектр функций, реализованный практически во всех пакетах:

- автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО

системы автоматизации без реального программирования;

- средства исполнения прикладных программ;

- сбор первичной информации от устройств нижнего уровня;

- обработка первичной информации;

- регистрация алармов и исторических данных;

- хранение информации с возможностью ее пост-обработки (как правило,

реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

- визуализация информации в виде мнемосхем, графиков и т.п.;

наличие подсистемы для автоматической генерации отчетов.

Исполнительная система InTouch поддерживает базу данных текущих значений процесса. Значения параметров отображаются на одном или нескольких компьютерах, использующих распределенную структуру программного обеспечения. Поддерживаются следующие типы данных: вещественные, целые, дискретные, строковые и суперпеременные.

Графические объекты могут анимироваться с использованием следующих динамических свойств: цвета, положения, перемещения, размеров, заполнения, мерцания, вращения, скрытия.

InTouch позволяет организовать взаимодействие с другими приложениями, используя следующие средства:

- стандартный DDE-обмен;

протокол SuiteLink;

OPC-протокол.

InTouch имеет встроенные механизмы интеграции с другими компонентами пакета FactorySuite.

Базовым средством интегрирования контроллеров GE Fanuc в систему управления технологическим процессом является пакет программ Logicmaster. Модули GE Fanuc не имеют конфигурационных переключателей и перемычек, все конфигурирование контроллера выполняется при помощи Logicmaster. Это же средство используется для программирования контроллеров, диагностики их технического состояния и отладки программ.

Для программирования контроллеров GE Fanuc обычно используется язык релейно-контактной логики. Logicmaster поддерживает структурированное написание программ с использованием процедур, присвоение символьных имен входам, выходам и ячейкам памяти, комментарии к строкам программы. Если задача управления требует выполнения сложных логических операций или расчетов, возможно программирование на языках C и State Logic.

При работе с контроллерами в качестве устройства программирования используется портативный компьютер - Notebook с Logicmaster, подключаемый к контроллеру через последовательный порт.

Программирование контроллеров семейства Direct Logic.

Программирование контроллеров осуществляется двумя способами: посредством ручного программатора D2-HHP и с использованием программного обеспечения DirectSOFT.

Программное обеспечение DirectSOFT представлено тремя пакетами:

- PC-PGM-105 - для программирования контроллеров DL05/105;

- PC-PGM-205 - для программирования контроллеров DL205;

PC-PGMSW- для программирования контроллеров всех семейств

Direct Logic.

Пакеты программ представляют собой 32-битовые приложения, работающие в операционной среде Windows.

Для программирования контроллеров системы MOSCAD используется набор программных средств, известных под названием ToolBox. Этот пакет программ создан как единый инструмент, с помощью которого можно локально и дистанционно программировать контроллеры и задавать все функции системы.

Пакет программ ToolBoxразмещается на IBM - совместимом персональном компьютере, который может быть соединен с RTU локально посредством RS-232 или дистанционно по каналам связи системы MOSCAD.

Пакет ToolBox позволяет создавать программы управления объектами, загружать их в RTU/FIU и служит исходным уровнем отладки программ.

Пакет программ обеспечивает:

конфигурирование RTU - определение модулей ввода/вывода, смонтированных в RTU, портов и адреса RTU;

конфигурирование сети - определение структуры связи в сети;

программирование (создание базы данных и разработка программ

функционирования RTU).

Кроме этого пакет обеспечивает выполнение следующих функций в любом RTU через локальную связь или через коммуникационную сеть:

загрузку в RTU прикладной программы и конфигурацию сети;

мониторинг и наладку прикладной программы (включая базу данных) в реальном времени с использованием текстового (графического)

интерфейса;

тестирование всех модулей аппаратуры;

тестирование радиоканалов;

диагностику программного обеспечения RTU;

синхронизацию системного времени;

анализ 7 - уровневого протокола обмена данными (MDLC).

Прикладная программа RTU создается с использованием символического усовершенствованного языка лестничных диаграмм.

Если рассматривать универсальные инструменты программирования (то есть подойдут, почти ко всем известным контроллерам) то это конечно же CoDeSys и ISAGraа и так далее.

Читаем в книге «Андреев Е.Б. и др. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки нефти и газа» главу 15 – очень полезно для специалиста АСУ. Вот некоторые страницы:

О CoDeSys должны знать уже и сами J