Тема: Знакомство с сапр тптс get Методические указания к лабораторному практикуму «ПТК АСУТП АЭС» Лабораторная работа №2 Тема: Знакомство с САПР ТПТС – GET- R Цель работы Знакомство со средой программирования контроллеров ТПТС - GET-R. Знакомство со средством отладки программ контроллеров - STRUK. Научиться конфигурировать программу контроллера на GET - станции. Используемое оборудование - Графический редактор RtSvgDraw; - САПР GET-R; - Приборная стойка ТПТС. Введение В системе GET-R используется язык программирования, описывающий технологические алгоритмы в виде графических функциональных диаграмм, привычных для технологов. В результате трансляции образуется текст прикладного алгоритма на языке STEP и загрузочный модуль, который записывается в память функционального модуля. Одновременно автоматически получается технологическая документация. Графический язык GET-R системы позволяет задать требуемую конфигурацию модуля в виде простой схемы из базовых функций, образы и логика которых хранятся в библиотеках и вызываются на экран из соответствующих меню, имеющихся для каждого функционального модуля. Такой способ создания конфигурации является весьма наглядным и позволяет быстро и с малой вероятностью ошибки задать нужный алгоритм функционирования модуля. В результате конфигурирования формируется три вида информации: - графическое представление прикладного алгоритма в виде схемы соединения базовых функций; - таблица соединения и параметрирования базовых функций (таблица конфигурации) в бинарном представлении; - текстовое представление таблицы конфигурации базовых функций. Таблица конфигурации заносится в EEPROM (ППЗУ) модуля и сохраняется сколь угодно долго при отключенном питании и всех условиях хранения и эксплуатации. Отличие от базовых функций заключается в том, что конфигурация модуля может быть изменена потребителем при помощи той же системы конфигурирования GET-R, которая поставляются вместе с системой автоматизации, а базовые функции для изменения потребителем недоступны. Система конфигурирования GET-R имеет встроенные средства проверки правильности разработанной конфигурации модуля, которые не позволяют сформировать загружаемый в модуль код, в котором имеются ошибки. Модуль можно конфигурировать как изолированно, так и в составе уже работающей системы автоматизации. Для этого к системе автоматизации через шину процесса подключается инженерная станция с установленной системой конфигурирования GET-R и проектом системы автоматизации. С более подробным описанием системы автоматизации на базе ТПТС можно ознакомиться в Разделе 7 – Методических указаний. Описание этапов программирования в редакторе GET-R. 1. Реализация графики функциональной схемы в графическом редакторе GET - R . Функциональная схема создается с помощью меню графического редактора «Загрузить схему» (пункт 6.4.1 Раздела 8 – Методических указаний). Функциональная схема реализуется в графическом редакторе GET-R в графическом виде, путем выбора необходимых функциональных блоков из меню функциональных блоков (пункт 6.1.1 Раздела 8 – Методических указаний). (См. Рис.1 и 2) Типы некоторых функциональных блоков и описание их работы приведены в Разделе 7 – Методических указаний. (стр. 98 «Библиотека базовых функций GET-R»). Выбранные функциональные блоки соединяются соединительными линиями (пункт 6.6.2 Раздела 8 – Методических указаний). После каждого функционального блока необходимо поставить графическое отображение маркера. Выбирается из меню функциональных блоков обозначение ZUW. Маркер – идентификатор, используемый для доступа к значениям входов, выходов и внутренних переменных функционального модуля. Маркеру соответствует поименованная область оперативной памяти (RAM) функционального модуля, в которой содержится значение этого маркера. В зависимости от назначения маркеры могут быть аналоговыми и дискретными. Для работы с графическим редактором необходимо ознакомится с Методическими указаниями Программно-технические средства лабораторного практикума «ПТК АСУТП АЭС» - Раздел 8. Рисунок 1 – Функциональная схема управления задвижкой Рисунок 2 – Функциональная схема обработки аналоговой величины 2. Расстановка типа цикла обработки и последовательности обработки. После реализации графики необходимо расставить циклы, в которых будет обрабатываться пользовательская структура, и задать последовательность этой обработки.(См. рис 1 и 2) Пользовательская структура состоит из трех секций (рисунок 3): - секции запуска (А - цикл); - секция быстрого цикла (SZYK); - cекция медленного цикла (LZYK). Примечание - Cекция запуска выполняется только один раз при запуске структуры. Циклическая часть структуры, состоящая из секций быстрого и медленного цикла, выполняется бесконечно до поступления команды. AS,215 SP,87 Идентификация структуры пользователя Секция запуска SZYK Секция быстрого цикла (цикл 23.3 с) LZYK Секция медленного цикла ENDE Рисунок 3 - Структура пользователя Секция запуска Выполняется один раз после запуска модуля или любого изменения структуры. В этой секции производится определение, используемых в структуре, аналоговых и дискретных входов и выходов. Кроме того, производится запись (присвоение значений) для аналоговых и двоичных маркеров, которые использованы в пользовательской структуре. Таким образом, основная задача секции запуска - подготовка условий и данных, которые необходимы для выполнения циклической части структуры. Секция быстрого цикла Эта программная секция обрабатывается в течение фиксированного интервала цикла, равного, например, 23,3 мс. Входные и выходные каналы обрабатываются автоматически через электрический разъем Х2 модуля ТПТС и блок драйверов. Кроме того, в быстром цикле обрабатывается часть структуры пользователя, требующая максимально быстрого выполнения. Секция быстрого цикла имеет более высокий приоритет выполнения по сравнению с секцией медленного цикла. Секция медленного цикла Эта программная секция выполняется циклически в качестве фоновой программы, в течение оставшегося времени в интервале обработки быстрого цикла. Имеет самый низкий приоритет выполнения. Циклы расставляются с помощью меню графического редактора «Задать цикл» (пункт 6.11.9 Раздела 8 – Методических указаний). Последовательность обработки в функциональном модуле спроектированных на функциональной схеме функций расставляется с помощью меню графического редактора «Задать номер функц. блока» (пункт 6.11.8 Раздела 8 – Методических указаний). 3. Распределение операндов (маркеров) и параметризация функциональных блоков. Распределение операндов (маркеров) и параметризация функциональных блоков производится с помощью меню графического редактора «Маска функц. блока» (пункт 6.11.5 Раздела 8 – Методических указаний) . Распределение операндов также может производиться с помощью меню графического редактора «Распределение операндов» (Пункт 6.11.7 Раздела 8 – Методических указаний). 4. Проверка графики и конвертация схемы. После выполнения пунктов 1-3 нужно провести процедуру конвертации функциональной схемы и генерацию кода модуля ТПТС. 4.1 Пункт «Проверка и конвертация схемы» (пункт 5.10.4 Раздела 8 – Методических указаний). Процедура «Проверка и конвертация схемы» позволяет проверить и подготовить к генерации кода (конвертация) функциональных схем, относящихся к заданному функциональному модулю. Для этого в маске процедуры нужно выбрать модуль и нажать кнопку . 4.2 Пункт «Генерация кода» (пункт 5.10.5 Раздела 8 – Методических указаний). Процедура «Генерация кода» служит для формирования кода из функциональных схем, относящихся к заданному функциональному модулю. Корректное формирование кода возможно только после выполнения процедуры преобразования. После выбора пункта «Генерация кода» открывается маска-меню, в которой задают действие, выполняемое по окончании процедуры формирования кода. Имеются следующие возможности выбора: -«С передачей» - с передачей в ФМ ТПТС; -«Без передачи» - без передачи в ФМ ТПТС. Нужно выбрать пункт -«Без передачи». При генерации кода протокол формирования не создается, а выводится на экран по мере выполнения процедуры. 5. Программа на языке контроллера в STEP коде. После генерации кода функциональная схема преобразуется в программу на языке STEP, которая представляет собой последовательный набор инструкций языка STEP. Язык STEP - язык программирования интерпретирующего типа для формирования и обработки структуры пользователя. Инструкции языка STEP M(BG) - это законченные функции. Последовательность инструкций определяет прикладной алгоритм (прикладную программу). Инструкции состоят из двух частей: операций и операндов (маркеров). Операции включают одну или более ссылок на операнды (маркеры), которые должны быть созданы. Если инструкция включает более одного операнда (маркера), они обозначаются последовательными номерами в порядке возрастания. В языке STEP M(BG) возможны такие дискретные операции, как: - логические операции; - запоминание; - временная задержка и т.д., и такие аналоговые операции, как: - сложение; - умножение; - определение максимума/минимума и т.д. Перечисленные функции реализуются в виде отдельных инструкций. Процессор выбирает из памяти операнды (входные сигналы, выходные сигналы, и другие), указанные в инструкциях и исполняет эти инструкции в последовательном порядке, в соответствии с заданными операциями (AND, OR, ADD, SUB, и.т.д.). 1. AS,537; 2. SP,6; 3. LADK,3; 4. ZUW,MA,10,1; 5. LADK,1.44; 6. ZUW,MA,10,2; 7. LADK,1.5; 8. ZUW,MA,10,3; 9. SZYK; 10. LAD,MA,10,3; 11. MUL,MA,10,4; 12. ZUW,AA,T,3; 13. LZYK; 14. LAD,MA,10,2; 15. ADD,MA,10,1; 16. ZUW,MA,10,4; 17. ENDE; Номер приборной стойки Номер модуля в стойке Секция запуска Секция быстрого цикла (SZYK) Секция медленного цикла (LZYK) Программа на языке STEP (получена из функциональной схемы рис.2) Ниже приведены некоторые инструкции языка STEP. Обозначение ин­с­т­рук­ции Название. Опи­са­ние выполнения Функциональное обозначение LADK, значение (K) За­груз­ка константы За­груз­ка в аккумулятор по­сто­ян­ной ана­ло­го­вой ве­ли­чи­ны. Пред­елы +/- 0.0001 — 999999 ZUW,AO При­своение Зна­че­ние из аккумулятора заносится на хранение в аналоговый операнд. Cодержимое аккумулятора не изменяется. ADD,AO Сло­же­ние Ана­ло­го­вый опе­ран­д складывается со зна­че­ни­ем в аккумуляторе. Ре­зуль­тат сохраняется в аккумуляторе. SUB,AO Вы­чи­та­ние Ана­ло­го­вый опе­ран­д вычитается из зна­че­ния в аккумуляторе. Ре­зуль­тат сохраняется в аккумуляторе. MUL,AO Ум­но­же­ние Значение в аккумуляторе умножается на зна­че­ние аналогового операнда. Ре­зуль­тат сохраняется в аккумуляторе. 6. Загрузка программы в модуль. Программа на языке STEP хранится на сервере GET-R. Для передачи ее в модуль необходимо воспользоваться пунктом меню «ЗАПИСЬ В МОДУЛЬ». (пункт 5.13 Раздела 8 – Методических указаний) Меню «ЗАПИСЬ В МОДУЛЬ», рисунок, предоставляет возможность записать в модуль его код. При выборе этого пункта открывается маска, в которой выбирается нужный модуль. С помощью опции «Все» осуществляется запись кодов во все модули, указанные в списке. Порядок выполнения Для выполнения задания студентам выдается вариант функциональной схемы для реализации ее в GET-R, название исполнительного механизма (задвижка или двигатель) и датчика технологического параметра. 1. Привязка датчика технологического формата в графическом редакторе RtSvgDraw. Выполнить привязку к соответствующему датчику технологического параметра (наименование датчика выдается преподавателем). Привязка датчика осуществляется к динамическому элементу Std_ana_mv в окне свойств в поле FKKS. Наименование сигнала должно прописываться в кавычках, например «TK11T02B1». Описание работы данного элемента приведено в Методических указаниях Программно-технические средства лабораторного практикума «ПТК АСУТП АЭС», Раздел 5. 2. Программирование контроллера ТПТС. Реализовать функциональные схемы в САПР GET-R в соответствии с этапами программирования, описанными выше. Перед загрузкой программы в модуль необходимо просмотреть полученный STEP код модуля и распечатать его на принтере. Просмотреть и распечатать код модуля можно с помощью меню графического редактора «Обработка файлов кодов модулей» ( Пункт 5.8.7 Раздела 8 – Методических указаний). Загрузить программу в модуль. 3. Проверка правильности работы программы модуля ТПТС. 3.1.Для задвижки. Проверка исполнения дистанционных управляющих команд «Открыть», «Закрыть» и «Стоп». Установить положение имитатора задвижки «Открыто». Подать дистанционную команду «Закрыть» с формата СВБУ. В промежуточном положении имитатора задвижки подать дистанционную команду «Стоп». Визуально зафиксировать на имитаторе задвижки и формате СВБУ состояние хода и остановку задвижки в промежуточном положении. Подать дистанционную команду «Закрыть» с формата СВБУ. Визуально зафиксировать на имитаторе задвижки и формате СВБУ состояние хода в направлении закрытия и остановку задвижки в закрытом положении. Подать дистанционную команду «Открыть» с формата СВБУ. Визуально зафиксировать на имитаторе задвижки и формате СВБУ состояние хода в направлении открытия и остановку задвижки в открытом положении. 3.2.Для двигателя. Проверка исполнения дистанционных управляющих команд «Включить» и «Отключить». Установить положение имитатора двигателя «Включено». Подать дистанционную команду «Отключить» с формата СВБУ. Визуально зафиксировать на имитаторе двигателя и формате СВБУ состояние команды в направлении отключения и нахождения двигателя в выключенном положении. Подать дистанционную команду «Включить» с формата СВБУ. Визуально зафиксировать на имитаторе двигателя и формате СВБУ состояние команды в направлении включения и нахождения двигателя во включенном положении. С описанием работы имитаторов задвижки можно ознакомиться в Методических указаниях Программно-технические средства лабораторного практикума «ПТК АСУТП АЭС», Раздел 6 3.3.Для датчика. Проверить появление показаний на технологическом формате. 4. Работа с архивными протоколами и отчетами. По окончании работы необходимо вывести архивный протокол, с действиями, выполненными над механизмами и датчиками с разработанного видеокадра и распечатать его. Для работы с архивным протоколом системы «Портал» необходимо заранее ознакомиться с руководством по отображению информации в системе Портал в Методических указаниях – Раздел 4. Оформление результатов Результатами работы являются: - Выполненные в графическом редакторе GET-R и распечатанные функциональные схемы; - Распечатанные программы модуля на языке STEP; - Распечатанный протокол архива. Контрольные вопросы 1. Какие задачи у «верхнего» уровня АСУТП? Какие задачи он выполняет и из чего состоит? 2. Каковы функции низовой автоматики? 3. Какая информация передается от ТОУ в низовую автоматику? 4. Как осуществляется привязка сигналов на технологическом формате? 5. Для каких целей нужен архив? Список используемой литературы В. Р. Аксенов, С. В. Батраков, В.А. Василенко - «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ» - Издательство Политехнического университета