СКАЧАТЬ:  proekt-kopiya-2.zip [2,41 Mb] (cкачиваний: 86)

Отчет

7.1 Создание проекта «Блок стабилизации и подогрева нефти» в среде Genesis32 Worx

Проект представляет собой имитационную модель дискретно-непрерывного технологического процесса подогрева и стабилизации нефти, и состоит из двух частей: мнемосхемы стабилизационной колонны и мнемосхемы печи. Перечислим основные задачи, решаемые проектом:

• контроль, индикация и регулирование уровня в колонне;
• индикация всех основных параметров установки;
• автоматическое включение и выключение всей установки;
• отображение трендовой информации по запросу оператора;
• автоматическое и ручное управление насосами и задвижками;
• сигнализацию аварийных параметров.

Мнемосхемы состоят из следующих основных объектов:

• стабилизационная колонна К-1;
• теплообменники Т-2/1-8;
• печь ПБ-1.

Опишем поэтапно процесс создания мнемосхем.

1. Для создания статических объектов мнемосхем колонны стабилизации  и печи из Библиотеки символов были выбраны следующие элементы:

• Storage Facility 12
• Pump
• Heat exchanger
• Industrial Structure 3
• Switch On
• Gray Pipe
• Curve1
• Level
• Green Valve
• Red Valve

А также кнопки, тексты, индикаторы значения переменных. Необходимо расположить эти элементы таким образом, чтобы они образовали мнемосхемы, представленные на рисунке 6 и 7.

Рис. 6 Мнемосхема площадки стабилизации

Рис. 7 Мнемосхема печи

2. Создадим набор необходимых нам тегов (теги представляют собой глобальные переменные, доступные всем приложениям комплекса Genesis32). Для этого запускаем OPC сервер имитации сигналов OPS Simulator из программной группы ICONICS Genesis32. Щелкаем правой клавишей мыши на названии имитатора устройства Simulate PLC в древовидном списке, расположенном в левой главного окна OPS сервера, и выбираем команду New Group (Создать группу) в появившемся контекстном меню, как показано на рисунке 8.

Рис. 8 Создание новой группы тегов

Введем имя создаваемого набора тегов в поле Name появившейся диалоговой панели Group, как показано на рисунке 9, после чего нажимаем кнопку ОК.

Рис. 9 Ввод имени набора тегов

Щелкаем правой клавишей мыши на названии созданного набора тегов и выбираем команду New Tag (Создать Тег) в появившемся контекстном меню. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Tag Properties (Свойства тега), показанная ниже на рисунке 10.

Выполним настройку параметров создаваемого тега (рисунок 10).

Рис. 10 Настройка параметров создаваемого тега

Таким образом, тег будет иметь имя Start и представлять собой статический сигнал типа BIT. Начальное значение тега равно 0. Данный тег будет отвечать за состояние технологического процесса (запущен или остановлен).

Аналогично создадим все необходимые нам теги (рисунок 11).

Рис. 11 Добавление набора тегов

3. Имитация динамического изменения уровня в колонне.

Для изображения разреза в резервуаре используем символ Level из библиотеки символов. Выделим изображение разреза в стенке колонны и нажмём комбинацию клавиш Ctrl+D. Копия разреза появится ниже и правее оригинала. Заливаем одну из копий серым цветом, а другую, имитирующую уровень нефти, – черным.

Выделим изображение уровня нефти в колонне и нажмем кнопку Изменение размера на панели инструментов Динамика. Настроим поля вкладки Размер в соответствии с рисунком 12.

Рис. 12 Настройка элемента отображения уровня нефти в колонне

Совместим изображения разреза в резервуаре и уровня в резервуаре. Для этого, удерживая клавишу Shift, щелкаем на обоих левой клавишей мыши, тем самым произойдет их совместное выделение. Далее последовательно нажимаем кнопки По центру и По середине в инструментальной панели Расположение. Изображения уровня в резервуаре и разреза в резервуаре совместятся. Теперь накладываем совмещенное изображение на колонну в необходимом месте.

4. Настройка динамики для кнопок Включить/Выключить.

Выделим изображение кнопки зеленого цвета и нажмем кнопку Указание и щелчок мышью в панели инструментов Динамика. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Инспектор свойств с выбранной закладкой Указание и щелчок (рисунок 13, а). В выпадающем списке Операция выберем опцию Передать значение. В качестве источника данных используем тег  ICONICS.Simulator1.SimulatePLC.TRAINING.START. Т.о., при нажатии кнопки включения (зеленого цвета) на данный тег будет передаваться значение 1.      

Рис. 13 Настройка динамики для кнопки «Включить»

а) Передача значения 1 в тег Start, б) Передача значений в переменную~~level~~

Снова выделим изображение кнопки зеленого цвета, нажимаем кнопку  в панели инструментов и настраиваем Инспектор свойств в соответствии с рисунком 13, б. В раскрывающемся списке Тип выберем опцию С фиксацией, в группе параметров Порядок выполнения отметим флажок Пока нажато. В поле Источник данных введем имя локальной переменной ~~level~~. В графу Значение (пока нажато), через Редактор выражений введем следующее выражение, значение которой будет передаваться в локальную переменную ~~tank~~:

x=(if(~~level~~>80,80,~~level~~+{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}} *{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}}-{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}}* ~~nasos~~*2) *(if(~~level~~<30,30,1))).

Т.о. мы определили диапазон изменения уровня в колонне, уровень в колонне будет изменяться от 30 до 80 %.

Настроим кнопку «Включить» таким образом, что в режиме Исполнение она будет видимой только в том случае, если процесс остановлен (т.е., в режиме Исполнение при включенном процессе изображение кнопки зеленого цвета отображаться не будет). Для этого выделим изображение кнопки зеленого цвета, выберем инструмент Скрыть/Блокировать в инструментальной панели Динамика. Выполним настройку Инспектора свойств с выбранной закладкой Скрыть, как показано на рисунке 14. Здесь в качестве источника данных выберем тег: ICONICS.Simulator\SimulatePLC.TRAINING.START

Рис. 14 Настройка динамического действия Скрыть/Блокировать

Выполним настройку кнопки красного, предназначенной для остановки процесса. Кнопка «Отключить» должна быть видимой только в том случае, если процесс запущен. В тоже время щелчок ЛК мыши на данный объект должен приводить к сбросу в 0 значения переменной ICONICS.Simulator\SimulatePLC.TRAINING.START с последующим остановом процесса и сбросу в 0 значения переменной ~~level~~. В соответствии со сказанным, выполним настройку объекта как показано на рисунке 15.

Рис. 15 Настройка динамики для кнопки «Выключить»

а) Передача значения 0 в тег Start, б) Настройка динамического действия Скрыть/Блокировать

Выделим оба объекта и последовательно нажмите кнопки   и  в панели инструментов Расположение так, чтобы их изображения слились, а затем нажмем кнопку «Сгруппировать выделенные объекты в один символ» на панели инструментов Расположение. Т.о. получим изображение одной кнопки, которая будет изменять свой цвет при нажатии:

5. Настройка динамики для изображения задвижки «Нефть на входе».

Выделим изображение задвижки красного цвета, выберем инструмент  в инструментальной панели Динамика и настроим Инспектор свойств, как показано на рисунке 16, а.

Рис. 16 Настройка динамики для задвижки «Нефть на входе»

а) Настройка действия Указание и щелчок для изображения задвижки красного цвета,

 б) Настройка действия Указание и щелчок для изображения задвижки зеленого цвета

В качестве «Источника данных» запишем тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1, а в графу Значение (пока нажато) тег ICONICS.Simulator\SimulatePLC.TRAINING.START. 

Т.о. при нажатии на задвижку красного цвета в тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1 будет поступать значение «0» или «1» в зависимости от того включен процесс или нет.

Выделим изображение задвижки зеленого цвета, выберем инструмент  в инструментальной панели Динамика и настроим Инспектор свойств, как показано на рисунке 16,б. В качестве Источника данных запишем тег: ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1. 

Т.о. при нажатии на задвижку зеленого цвета в тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1 будет поступать значение «0».

Выделим изображения красного и зеленого цветов задвижки, и поочередно нажмем кнопки      и     в инструментальной панели Расположение.

Выберем инструмент «Индикатор дискретного параметра» на инструментальной панели Динамика. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Инспектор свойств с выбранной закладкой Цифровой индикатор. Нажмем кнопку Теги OPC и выберем тег ICONICS.Simulator.1 \SimulatePLC.BOOL.Out1 в Универсальном навигаторе тегов OPC .

Нажмем кнопку Изменить на странице свойств Цифровой индикатор. Имя источника данных появится в выделенной позиции списка, расположенного под полем Источник данных, как показано на рисунке 17,а. Таким образом, если значение источника данных равно True, цифровой индикатор отобразит объект с номером 1 (т.е. изображение задвижки зеленого цвета).

Рис. 17 Настройка цифрового индикатора на базе двух растровых изображений

а) для задвижки зеленого цвета, б) для задвижки красного цвета

Щелкнем левой клавишей мыши над позицией списка обозначенной номером 2 под полем Источник данных. Нажмем кнопку Теги OPC и выберем тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1 в Универсальном навигаторе тегов OPC, после чего нажмем кнопку Изменить. В выделенной позиции списка появится имя источника данных ICONICS.Simulator.1 \SimulatePLC.BOOL.Out1. Переведем переключатель расположенный справа от области предварительного просмотра кадров индикатора в положение Показать объект, если False (рисунок 17,б). Таким образом, если значение источника данных равно False, цифровой индикатор отобразит объект с номером 2 (т.е. изображение задвижки красного цвета).

Для изображения задвижки «Бензин на орошение» повторим все указанные выше действия сменив Источник данных на ICONICS. Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out2.

6. Настройка динамики для изображения отгрузочного насоса.

Выделим изображение отгрузочного насоса, после чего выберем инструмент  в инструментальной панели Динамика. На странице Указание и щелчок появившейся диалоговой панели Инспектор свойств выберем операцию Переключить значение, после чего установим поля страницы свойств в соответствии с рисунком 18.

Рис. 18 Настройка ручного отключения насоса

Выделим изображение символа насоса, нажмем ПК мыши и выберем команду Псевдонимы в появившемся контекстном меню. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Редактирование псевдонимов, показанная на рисунке 19. Псевдонимы в GraphWorX32 являются мощным средством быстрой индивидуальной и групповой замены одних символьных строк другими, в том числе в режиме Исполнение. В данном случае символ Pump, вставленный в экранную форму из Библиотеки символов, имеет предопределенный источник данных, представленный псевдонимом pump. Парные символы  <<>>  используются для обозначения псевдонимов.

Рис. 19 Диалоговая панель Редактирование псевдонимов

Для определения псевдонима нажмем кнопку Меню тегов и выберем команду Редактор выражений в появившемся меню. В диалоговой панели Редактор выражений введем следующее выражение: 

x=(~~level~~>30)&&(~~nasos~~)&&{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}}.

Закроем Редактор выражений. Диалоговая панель Редактирование псевдонимов примет вид, показанный на рисунке 19. Таким образом мы произвели настройку источника данных динамического действия Анимация для изображений лопаток насоса.

Выделим изображение насоса, после чего выберем команду Найти меню Формат. Нажмем кнопку Применить в появившейся диалоговой панели Найти. В окне результата поиска появится иерархия подобъектов выделенного символа насоса, как показано на рисунке 20.

Рис. 20 Доступ к вложенному динамическому дествию

Выделим элемент древовидного списка Динамика анимации и нажмем кнопку Свойства. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Инспектор свойств символа, в которой необходимо выбрать закладку Анимация, как показано на рисунке 21.

Рис. 21 Настройка анимация для лопаток насоса

Установим опцию Невидимый если ВЫКЛ как показано на рисунке 21. Таким образом, если результат выражения, введенного в диалоговой панели Редактирование псевдонима, равен 1, то примерно один раз в 50 мс будет происходить автоматическая смена кадров отображаемых в области предварительного просмотра страницы свойств Анимация, имитируя вращение лопаток насоса. Закроем диалоговую панель Найти нажатием кнопки Закрыть.

Для настройки автоматического включения и выключения насоса, выделите изображение трубы справа от насоса и нажмите кнопку  в панели инструментов Динамика, после чего настроим появившийся Инспектор свойств в соответствии с рисунком 22.

Рис. 22 Настройка автоматического включения и отключения насоса

В поле Значение (пока нажато) введем формулу:

x=2*((if(~~level~~&&~~nasos~~>1,(~~level~~<33),(~~level~~>80)))||             (if(~~level~~>40,(~~level~~<83)&&~~nasos~~,(~~level~~>83)&&~~nasos~~))).

Таким образом, была произведена настройка насоса таким образом, что он будет автоматически включаться на уровне 80 и выключаться на уровне 30.

7. Создание элементов отображения параметров технологического процесса (значения температур, расходов, давления и уровня в колонне).

Нажмем кнопку «Элемент отображения»  в панели инструментов Динамика, щелкнем ЛК мыши во внутренней области экранной формы и настроим появившийся Инспектор свойств элемента отображения Параметр процесса, как показано на рисунке 23, а. В поле источник данных введем выражение:

x={{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}}*280 +2*sqrt(~~level~~)*{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}}.

Данный элемент будет отображать значение расхода на входе теплообменников. Вкладка Указание и щелчок служит для передачи значения расхода в тег Расход на входе, созданный нами ранее (рисунок 23,б).

Рис. 23 Инспектр свойств элемента отображения расхода нефти

а) настройка вкладки Параметр, б) настройка вкладки Цифровой индикатор

Нажмем кнопку «Элемент отображения»  в панели инструментов Динамика, щелкнем ЛК мыши во внутренней области экранной формы и настроим появившийся Инспектор свойств элемента отображения Параметр процесса, как показано на рисунке 24. В поле источник данных введем выражение:

x=1.5*sqrt({{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Расход на входе}}).

Данный элемент будет отображать значение температуры холодной нефти на входе теплообменников.

Рис. 24 Инспектр свойств элемента отображения температуры нефти на входе теплообмеников

Нажмем кнопку «Элемент отображения»  в панели инструментов Динамика, щелкнем ЛК мыши во внутренней области экранной формы и настроим появившийся Инспектор свойств элемента отображения Параметр процесса, как показано на рисунке 25, а. Данный элемент будет отображать значение уровня в колонне. Вкладка Указание и щелчок служит для передачи значения расхода в тег Уровень в колонне, созданный нами ранее (рисунок 25,б).

Аналогичным образом настроим элемент отображения давления в колонне, в качестве источника данных укажем x=sqrt(~~level~~). Значение изменяющегося давления необходимо передавать в тег Давление в колонне.

Аналогичным образом настроим другие элементы отображения параметров технологического процесса.

Рис. 25 Инспектр свойств элемента отображения уровня нефти

а) настройка вкладки Параметр, б) настройка вкладки Цифровой индикатор

8. Представление текущих параметров в виде графических зависимостей от времени. Выберем кнопку  «Вставить элемент просмотра графиков TWXView32 ActiveX» в панели инструментов ActiveX, на экран выйдет форма отображения графиков. ПК мыши вызовем контекстное меню и настроим его свойства  следующим образом (рисунок 26). На вкладке перья нажатием кнопки Теги OPC, выберем теги, значения которых хотим отобразить на графике.

Рис. 26 Свойства элемента просмотра графиков

9. Сигнализация предельного значения давления в колонне.

С помощью библиотеки символов и вставки текста создадим элемент индикации предельного давления в колонне.

Рис. 27 Элемент сигнализации давления

Выделим этот элемент и нажмем кнопку Прерывистое изображение в панели инструментов Динамика. Настроим инспектор свойств элемента как показано на рисунке 28.

Рис. 28 Настройка анимации для элемента сигнализации предельного давления

В поле источник данных введем формулу:

x=if({{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Давление в колонне}}>8,1,0).

Т.о. при достижении давления в колонне выше предельного уровня (8 кгс/см2), появляется изображение прерывисто мерцающего элемента.

10. Установка связи между экранными формами Площадки стабилизации и Печи.

Выделим изображение кнопки К печам и нажмем кнопку Указание и щелчок на панели Динамика.

Выберем операцию Загрузка экранной формы. В поле имя файла укажем адрес экранной формы Стабилизации (рисунок 29).

Рис. 29 Настройка параметров кнопки К печам

При создании мнемосхемы Печи используем все аналогичные методы и приемы, рассмотренные выше.