Элеметы проекта АСУ ТП в TRACE MODE 6.docx

Элеметны проекта АСУ ТП в TRACE MODE 6

Проект – это совокупность всех математических и графических компонентов ПО для операторских станций и контроллеров одной АСУТП, объединенных информационными связями и единой системой архивирования.

Узел – устройство, в котором запущено программное обеспечение TRACE MOD, реализующее серверные функции. Это может быть контроллер, операторская или архивная станция. Узлы одного проекта могут быть связаны между собой по локальной сети, по последовательным интерфейсам, по коммутируемым линиям или по радиоканалу.

Канал – это структура, состоящая из набора переменных (атрибутов) и процедур, имеющая настройки на внешние данные, идентификаторы и период пересчета ее переменных. Канал – это базовое понятие системы. Данные с внешних устройств записываются в каналы. Данные из каналов посылаются на внешние устройства и отображаются на экране монитора. Значения из каналов записываются в архивы и отчеты. В каналах осуществляется преобразование данных. Совокупность всех каналов – база каналов – составляет математическую основу программного обеспечения каждого узла проекта.

Алгоритм работы любого монитора TRACE MODE заключается в анализе каналов. В зависимости от класса и конфигурации канала, по результатам его анализа монитор выполняет ту или иную операцию – запись значений переменных канала в архив, запрос значения источника данных по указанному интерфейсу и запись этого значения в канал, вызов графического экрана оператора на дисплей и т.п.

Основные атрибуты каналов

Имя – имя канала (при создании канала задается по умолчанию и может быть изменено в этом поле);

Кодировка – кодировка класса канала, задаваемая по умолчанию в TRACE MODE. Кодировку можно изменить с помощью этого поля;

Комментарий – комментарий, представляет собой текстовую строку длиной до 40 символов (редактируется).

Входное значение (IN)

Реальное значение (R)

Аппаратное значение (A);

Выходное значение (Q);

Тенденция – этот атрибут индицирует результат сравнения реальных значений канала на текущем и предыдущем тактах пересчета. В каналах классов FLOAT и DOUBLE FLOAT атрибут Тенденция принимает следующие значения: 0 – значение не изменилось; 1 – значение уменьшилось; 2 – значение увеличилось. В каналах классов HEX16 и HEX32 каждый бит данного атрибута (соответственно 16- и 32-разрядного) индицирует изменение соответствующего бита реального значения. Если по сравнению с предыдущим тактом пересчета значение бита реального значения канала изменилось, то соответствующий бит атрибута Тенденция принимает значение 1, в противном случае – 0;

Время изменения – значение этого атрибута соответствует времени последнего изменения реального значения канала или времени выставления каналу признака недостоверности. Данный атрибут возвращает 4-байтовое число секунд с 01.01.70;

Миллисекунды – в этот атрибут записываются миллисекунды времени изменения значения канала (дополнение к атрибуту Время изменения).

Достоверность – аппаратная достоверность значения числового канала, связанного с аппаратурой ввода/вывода. Значение 1 этого атрибута, индицирующее аппаратную недостоверность значения канала, формируется только автоматически в случае сбоя при обмене данными.

Достоверность программная – программная достоверность значения канала. Значение 1 этого атрибута, индицирующее программную недостоверность значения канала, может быть сформировано или задано вручную в профайлере (в отличие от аппаратной недостоверности). Программная недостоверность формируется автоматически для канала FLOAT типа INPUT, если его реальное значение выходит из диапазона [LL, HL].

Тип – тип канала: INPUT (0 в реальном времени) или OUTPUT (1). Числовые каналы типа INPUT предназначены для приема данных от источников, типа OUTPUT – для передачи данных приемникам. У канала класса FLOAT с обработкой алгоритм обработки зависит от типа канала. Монитор автоматически устанавливает для канала тип, соответствующий привязанному источнику/приемнику;

Размерность – размерность реального значения канала. Этот параметр выбирается из списка, который хранится в текстовом файле  tmcf/dimension.tmc. Если требуемая размерность в списке отсутствует, то ее можно добавить, отредактировав указанный файл. Текст размерности не может содержать более 8 символов, а количество строк в списке не должно превышать 255;

Период – значение периода пересчета канала;

Единица измерения –единицы измерения периода пересчета канала, выбирается из списка: цикл – период в циклах; сек – период в секундах (1-60); мин – период в минутах (1-60); час – период в часах (1-24); F1 – период в циклах с отставанием на 1 цикл; F2 – период в циклах с отставанием на 2 цикла; F3 – период в циклах с отставанием на 3 цикла; F4 – период в циклах с отставанием на 4 цикла; на старте – канал пересчитывается один раз при старте монитора; в нач. часа – один раз в сутки в начале часа, заданного атрибутом Период; в нач. дня – один раз в месяц в начале суток, номер которых задается атрибутом Период; по времени – в указанное время (в секундах с 01.01.70); однократно – канал пересчитывается один раз и выключается; в потоке Idle – пересчет в потоке idle; в потоке TF – пересчет в потоке T-Factory.

Включить – (автопосылка) при установке этого флага монитор будет передавать в сеть реальное значение канала при каждом его изменении в виде широковещательного сообщения. На других узлах такое сообщение принимается каналами, которые связаны с данным;

СПАД – признак архивирования атрибутов канала в SIAD, выбирается из следующего списка: нет – не архивировать, 1 – архивировать в SIAD1, 2 – в SIAD2, 3 – в SIAD3 (в реальном времени в атрибут нужно послать соответственно 0, 1, 2 и 3);

Регистратор – признак архивирования атрибутов канала в регистратор.

Дамп –признак использования дампа (файла восстановления), выбирается из следующего списка: NO – не использовать; READ – считывать значение канала из дампа при старте; WRITE – обновлять информацию по данному каналу в дампе; READ/WRITE – выполнять обе операции.

Отчет тревог – признак генерации сообщений для отчета тревог.

Классы каналов

В TRACE MODE 6 определены каналы нескольких классов. Каналы одного класса обладают идентичным набором атрибутов и предопределенных алгоритмов их обработки. Существуют также атрибуты, которыми обладают все каналы вне зависимости от их класса. Атрибуты могут быть изменены в реальном времени (например, из графической оболочки профайлера).

Каналы для работы с данными (числовые каналы):

HEX16 – для работы с 2-байтовыми целыми числами;

HEX32 – для работы с 4-байтовыми целыми числами;

FLOAT – для работы с 4-байтовыми вещественными числами (существуют две разновидности канала этого класса – с обработкой и без обработки в канале);

DOUBLE FLOAT – для работы с 8-байтовыми вещественными числами;

TIME – для работы со значениями времени (дата и время);

Каналы для мониторинга:

Событие – для мониторинга объекта с целью фиксирования возникновения/исчезновения на этом объекте некоторого события или ситуации (например, аварии). Канал хранит историю события и допускает его квитирование.

Каналы для задания прав пользователей:

Пользователь – для задания прав пользователя на разработку и/или запуск проекта.

Каналы многофункционального назначения:

CALL –  свойство вызов канала этого класса конфигурируется для выполнения различных функций. В инструментальной среде можно создать следующие каналы этого класса с предустановленным свойством вызов (при создании такого канала в соответствующем слое шаблонов создается шаблон, вызываемый каналом):

Экран – канал с вызовом шаблона экрана;

Программа – канал с вызовом шаблона программы;

Документ – канал с вызовом шаблона документа;

Связь с БД – канал с вызовом связи с базой данных.

Каналы T-FACTORY:

Единица оборудования – для учета единицы оборудования и вычисления ряда его характеристик в процессе эксплуатации, планирования и мониторинга ее техобслуживания;

Персонал – для учета работника, а также планирования и мониторинга его участия в техобслуживании оборудования.

M-ресурс – предназначен для учета любого вида материального ресурса в физическом и стоимостном выражении, а также брака. Канал M-Ресурс может быть неинтегрирующим и интегрирующим, вследствие чего при учете, например, электроэнергии может работать как с текущими значениями потребленной энергии, так и с текущими значениями потребляемой мощности.

D-ресурс – предназначен для планирования работы (например, техобслуживания единицы оборудования) и мониторинга ее выполнения.

Обработка в канале FLOAT

В канале измерения (Датчик ® модуль УСО ® контроллер) происходит преобразование реальной физической величины (температуры, давления и т.п.) в один из следующих "инженерных" видов:

-     число, соответствующее амплитуде некоторого электрического сигнала (в том числе унифицированного: 0 – 10V, 4 – 20mA и т.д.);

-     число, соответствующее проценту от диапазона изменения некоторого электрического сигнала;

-     в двоичный код (после АЦП).

В канале управления (контроллер ® модуль УСО ® исполнительный механизм) выполняется обратное преобразование. При обработке данных, поступающих из измерительного канала или передаваемых в канал управления, необходимо скорректировать различные погрешности этих каналов:

-     для отображения поступающих данных требуется переводить "инженерные" данные в реально измеряемые (например, если требуется отображать значение температуры в ее физических единицах – градусах Цельсия).

-     сигналы во многих случаях требуется сглаживать;

Для решения подобных задач канал FLOAT снабжен встроенными алгоритмами обработки:

Канал INPUT:

-     масштабирование;

-     фильтрация одиночных пиков;

-     фильтрация малых изменений (апертура);

-     экспоненциальное сглаживание;

Канал OUTPUT:

-     экспоненциальное сглаживание;

-     линейное сглаживание;

-     фильтрация малых изменений (апертура);

-     клиппирование;

-     масштабирование.

Если встроенных алгоритмов обработки данных недостаточно, может быть использована процедура трансляции например, для корректировки нелинейности передаточной характеристики измерительного/управляющего тракта.

Последовательность обработки сигнала в канале INPUT

Последовательность обработки сигнала в канале OUTPUT

Экспоненциальное сглаживание в канале.

Линейное сглаживание в канале.

Комбинированное (экспоненциальное + линейное) сглаживание в канале.

Специальные атрибуты канала FLOAT

Использовать – если этот флаг снят, канал является каналом FLOAT без обработки (процедура обработки не выполняется), если флаг установлен – каналом FLOAT с обработкой.

Контроль границ – Действие флага различно для каналов типов INPUT и OUTPUT. В первом случае наличие флага означает разрешение установки каналу признака программной недостоверности в случае выхода реального значения канала за пределы диапазона [LL, HL]. При возврате реального значения в диапазон признак программной недостоверности автоматически сбрасывается. Для типа OUTPUT установка флага Контроль границ разрешает клиппирование (т.е. ограничение по максимальному верхнему и минимальному нижнему значениям) реального значения канала.

Множитель (KX) и Смещение (Z) – параметры масштабирования (по умолчанию KX=1, Z=0). A=In*KX+Z в канале типа INPUT. Q=(A+Z)*KX в канале типа OUTPUT.

Сглаживание (Dsmoot) – коэффициент 1/PK в стандартном алгоритме экспоненциального сглаживания. При DSmoot=0 (значение по умолчанию) этот алгоритм не выполняется.

Апертура (Apert) – параметр в алгоритме фильтрации малых изменений значения (по умолчанию APert = 0).  Фильтрация малых изменений позволяет игнорировать изменение значения, если это изменение меньше заданной величины (APert). При использовании экспоненциального сглаживания фильтрация малых изменений в канале FLOAT не выполняется.

Пик (DPic) – параметр в алгоритме подавления одиночных пиков в канале INPUT и алгоритме линейного сглаживания в канале OUTPUT (по умолчанию DPic=10000).  Фильтрация пиков позволяет игнорировать в течение одного такта пересчета изменение значения сверх установленной величины (DPic).

Обработка в каналах HEX16 и HEX32

Для приёма и передачи дискретных переменных, которые могут принимать только два значения, например, ВКЛ/ВЫКЛ, ON/OFF и т.п., используются каналы классов HEX16 и HEX32. Поскольку обмен данными с внешними устройствами производится большими порциями информации, например, побайтно, то дискретные переменные группируются вместе и передаются внешним устройствам в виде 16-ти или 32-х разрядных слов, каждый бит которых соответствует некоторой дискретной переменной. Каналы класса HEX также могут использоваться для обмена целочисленными переменными.

Последовательность обработки сигнала в канале INPUT

Последовательность обработки сигнала в канале OUTPUT

Обработка в канале TIME

Канал класса TIME предназначен для работы со значениями даты и времени, которые могут быть записаны в канал из аргумента с целочисленным 4-байтовым типом данных, например: TIME, DATE, TIME_OF_DAY, DATE_AND_TIME. Канал имеет следующие специальные атрибуты:

Формат представления – дата и время ОС; только дата ОС ; только время ОС; число секунд с 01.01.70; дата и время MS Access; d..dD hh:mm:ss; h...hH:mm:ss.

Секунды.

Минуты.

Часы.

День.

Месяц.

Год.

День года.

День недели.

Зимнее/летнее время – зимнее время 0; летнее время 1.

Последовательность обработки сигнала в канкле

Скачано с www.znanio.ru