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 пе

редачей» - 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

2007.