Программирование

Программирование АСУ ТП

Программирование АСУ ТП

Автоматизированная система управления технологическим процессом представляет собой синтез оборудования и его программного обеспечения, а также персонала, обслуживающего систему.

В составе программно-технического комплекса автоматизированной системы выделяют несколько уровней:

  • Верхний уровень – уровень компьютеров
  • Средний уровень – контроллеры
  • Нижний уровень – уровень исполнительных механизмов, датчиков и полевого оборудования

Состав верхнего уровня системы входят серверы и пользовательские компьютеры, называющиеся АРМ (автоматизированное рабочее место). Данные о состоянии технологического процесса выводятся на эти АРМы операторов. Специалист имеет возможность подавать сигналы со своего рабочего места, изменяя параметры технологического процесса.

Для разработки таких устройств используются системы диспетчерского управления и сбора данных SCADA.

В состав SCADA входят серверная и клиентская части. Сервер опрашивает полевые устройства и собирает данные. Далее клиенты получают информацию к себе на экран.

Деление на «клиентскую» и «серверную» части условно.

Система действует в двух режимах:

  • Режим разработки
  • Режим выполнения

Существует возможность отредактировать проект на рабочем месте инженера, залить его на сервер и обновить базу на пользовательских компьютерах без простоев системы и отключений ее. Это важно т.к. технологический процесс должен идти непрерывно и всегда быть доступен для контроля персонала.

В SCADA можно создать графический интерфейс, настроить источники данных с устройств нижнего уровня. Также она выстраивает взаимодействие операторов, диспетчеров, технологов с протекающими на производстве процессами, обеспечивает архивирование полученных результатов и хранение их в базах данных.

Возможность архивирования данных необходима для возврата назад в случае аварийной ситуации и для анализа рабочего процесса. Выгрузка данных возможна в виде графиков (трендов), таблиц и т.п.

Информирование оператора идет в виде текущих и аварийный сообщений, которые также подлежат обязательной архивации.

На среднем уровне расположены программируемые логические контроллеры (ПЛК), чаще всего состоящие из отдельных модулей. Программируются контроллеры в своей среде разработки.

В состав ПЛК могут входить: процессорные блоки, блоки питания, блоки дискретных и аналоговых входов и выходов, блоки температурных входов, интерфейсные и коммуникационные блоки.

Основное назначение контроллеров - выполнять программу управления технологическим процессом. ПЛК свободно программируются и могут выполнять практически любые программы. Разработчик имеет возможность, используя объем свободных ресурсов контроллера, создавать программы произвольной структуры без ограничения функционала.

Разработчик имеет возможность использовать программные библиотеки, функциональные блоки, готовые процедуры и шаблоны, что ускоряет процесс разработки программного обеспечения. Существуют инструменты для отладки, тестирования и симуляции прикладных программ, которые позволяют выполнит программу контроллера на ПК без загрузки в реальный контроллер. Также используются инструменты для автоматизированного документирования готовых программ.

При создании программы рабочего места оператора программист должен реализовать основной набор функций:

  • Органы управления (кнопки, рубильники, регуляторы).
  • Формы отображения параметров на экране (стрелочные, полосковые или цифровые индикаторы, табло).
  • Архивы аварийных ситуаций и поведения переменных процесса во времени, а также возможность сохранения параметров текущего процесса через заданные промежутки времени.
  • Наличие упрощенного языка для реализации алгоритмов управления.
  • Монитор реального времени, обеспечивающий предсказуемое время отклика на внешние события.
  • Драйверы оборудования нижнего уровня системы.
  • Функции доступа к сети.
  • Защиту от несанкционированного проникновения в систему.
  • Графический интерфейс, импорт изображений, создание собственных алгоритмических библиотек и т.п.

Наша компания занимается: