Программирование контроллеров.

Программирование контроллеров фирмы PEP Modular Computer осуществляется в универсальном пакете ISaGRAF.

Система ISaGRAF состоит из двух частей: системы разработки ISaGRAF - Workbench и системы исполнения ISaGRAF - Target. Система разработки представляет собой набор Windows-приложений, интегрированных в единую инструментальную среду и работающих под ОС Windows 95/98/NT.

Основу системы исполнения составляет набор программных модулей (для каждой целевой системы - свой), выполняющих самостоятельные задачи под управлением т. н. ядра ISaGRAF.

Ядро ISaGRAF реализует поддержку стандартных языков программирования, типового набора функций и функциональных блоков и драйверов ввода/вывода. Задача связи обеспечивает поддержку процедуры загрузки пользовательского ISaGRAF-приложения со стороны программируемого контроллера, а также доступ к рабочим переменным этого приложения со стороны отладчика системы разработки ISaGRAF.

Взаимодействие систем разработки и исполнения осуществляется по протоколу MODBUS, что дает возможность доступа к данным контроллера не только отладчику ISaGRAF, но и любой системе визуализации и управления данными (SCADA). Драйверы устройств сопряжения с объектом организуют прозрачный доступ к аппаратуре ввода/вывода. Функции пользователя реализуют процедуры и алгоритмы функций, не представленные в стандартном варианте поставки системы ISaGRAF.

В ISaGRAF заложена методология структурного программирования, позволяющая пользователю представить автоматизируемый процесс в наиболее легкой и понятной форме. Стандартом МЭК 61131-3 определяется пять языков: три графических (SFC, FBD, LD) и два текстовых (ST, IL). Помимо этих языков, ISaGRAF предлагает язык блок-схем (FlowChart). Все эти языки программирования интегрированы в единую инструментальную среду и работают с едиными объектами данных.

Основные возможности ISaGRAF:

- поддержка всех пяти языков стандарта МЭК 61131-3 плюс реализация

языка Flow Chart как средства описания диаграмм состояний. При этом ISaGRAF позволяет смешивать программы и процедуры, написанные на разных языках, а также вставлять кодовые последовательности из одного языка в коды, написанные на другом языке;

- наличие многофункционального отладчика, позволяющего во время

работы прикладной задачи просматривать состояние программного кода, переменных, программ и многое другое;

- поддержка различных протоколов промышленных сетей;

- реализация опций, обеспечивающих открытость системы для доступа к внутренним структурам данных прикладной ISaGRAF-задачи, а также возможность разработки драйверов для модулей ввода/ вывода, разработанных самим пользователем, и возможность переноса ядра ISaGRAF на любую аппаратно-программную платформу;

- набор драйверов для работы с различными модулями УСО под

управлением контроллеров различных фирм-производителей: PEP Modular Computers, Motorola Computer Group и др.;

- наличие дополнительных интерактивных редакторов для описания

переменных, констант и конфигураций ввода/вывода;

- встроенные средства контроля за внесением изменений в программный

код ISaGRAF-приложения и печати отчетов по разработанному проекту с большой степенью детализации, включая печать таблиц перекрестных ссылок для программ и отдельных переменных;

- полное документирование этапов разработки. Помимо общих

существуют специфические функции, реализованные на конкретных аппаратно-программных платформах, реализуемые фирмами-поставщиками. Так, например, фирма PEP Modular Computers (Германия) реализовала и интегрировала в среду ISaGRAF поддержку ряда промышленных сетей (PROFIBUS, CAN) и пользователь, имея одну систему разработки ISaGRAF, может не только запрограммировать логику работы контроллера, но и задать потоки данных между контроллерами.

На рис. 2.7.1 представлена система автоматизации цехового уровня - система КС «Алмазная» ПермТрансГаз, построенной на базе комплекса технических средств фирмы PEP Modular Computer. Набор обязательных функций системы:

n прием, обработка и передача информации из/в контроллеры нижнего

уровня;

n решение всех задач человеко-машинного интерфейса;

n ведение и анализ архивов;

n ведение и анализ аварийных трендов;

n обмен информацией с вышестоящим уровнем (уровнем станции);

n создание всех необходимых эксплуатационному персоналу отчетных документов;

n решение задач, связанных со всеми аварийными и предупредительными сигналами в системе;

n решение всех расчетных задач.

Рис. 2.7.1. Система автоматизации компрессорного цеха КС.

УП - узел подключения;

УПТПИГ - установка подготовки топливного, пускового

и импульсного газа;

АВО - агрегаты воздушного охлаждения;

ГПА - газоперекачивающие агрегаты;

ДП - диспетчерский пункт.

Кроме того, система позволяет осуществлять и управление всем оборудованием (краны, задвижки и т. д.), допускающим его по конструктивным возможностям. Реализованы также алгоритмы автоматического запуска и останова цеха.

Рассматриваемая система разделена на два уровня: цеховой уровень и уровень технологического оборудования (уровень контроллеров).

Цеховой уровень.

На этом уровне функции контроля и управления обеспечивают цеховой концентратор оперативной информации ЦПК и АРМ СИ. Их взаимодействие реализуется с помощью сети Ethernet. К этой сети может быть также подключен ДП КС. Здесь же расположен пульт блока экстренного аварийного останова цеха (БЭО) с органами управления, находящимися в диспетчерском помещении.

ЦПК - это контроллер, который содержит все необходимые модули для выхода в сети Profibus и Ethernet, выходы на канал RS-232, поддержку дисководов FDD и HDD, поддержку аналогового ввода и дискретного вводы/вывода для связи с датчиками и исполнительными устройствами общецехового технологического оборудования. Конструктивно ЦПК размещен в стойке вместе с коммуникационным контроллером, отвечающим за связь с агрегатной автоматикой.

АРМ СИ - это IBM - совместимый компьютер Pentium 166, 32 Мб, с жестким диском 1,3 Гб, монитором 17 дюймов.