СКАЧАТЬ:  ministerstvo-obrazovaniya-respubliki-tatarstan.zip [2,23 Mb] (cкачиваний: 62)

Отчёт по дисциплине:

«Автоматизированные системы управления технологическими процессами»

Цель работы: требуется создать мнемосхемы площадок ДНС, подробно описать порядок выполнения работы, представить экранные формы разработанного проекта, привести полный список используемых глобальных и локальных переменных.

Постановка задачи

Необходимо создать 2 площадки ДНС. На обоих из них должно быть показано движение нефти, воды, газа, водонефтяной смеси.

Описание первой площадки.

Основные объекты: сепаратор, газоосушитель, КДФ, насос, задвижки. Необходимо выполнить следующую настройку элементов:

• на входе сепаратора должна стоять задвижка, позволяющая прекращать (подавать) подачу сырья;
• в сепараторе должны быть видны два изменения уровня: нефти и воды;
• задвижки должны автоматически открываться (менять цвет с зеленого на красный) при определенном уровне воды или нефти;
• Необходимо вывести на экран изменения значения расхода, уровня и давления в виде числовых и графических зависимостей;
• нажатие левой клавишей мыши должно обеспечивать переход к объектовым экранам.

Описание второй площадки:

Основные объекты: водяная и нефтяная буферные емкости, блок реагента, конденсатосборник, насосы, задвижки. Необходимо выполнить следующую настройку элементов:

• на входе нефтяной и водяной емкости должны стоять задвижка, позволяющаие прекращать (подавать) подачу сырья;
• откачка нефти и воды должна осуществляться насосами;
• нажатие левой клавишей мыши должно обеспечивать переход к объектовым экранам.

Как на 1-ой площадке, так и на 2-ой должна присутствовать кнопка, позволяющая отключать (останавливать) работу объекта.

Практическая реализация поставленной задачи

Мнемосхемы ДНС, разработанные с помощью SCADA – пакета GENESIS 32 представлены на рис. 1, рис. 2 .

Рис. 1. Мнемосхема первой площадки ДНС

Рис. 2. Мнемосхема второй площадки ДНС

Настройка анимации потоков жидкости

1. Рисуем эллипс
2. Создаём заливку белым цветом
3. Выберем инструмент в панели инструментов Динамика. На странице Положение появившейся диалоговой панели Инспектор свойств выберите тип траектории, показанный на рис. 2.
4. Поместим курсор на пунктирную линию, соединяющую начальное и конечное положение фрагмента созданной траектории. Курсор примет вид креста. Удерживая левую клавишу мыши в нажатом состоянии, переместидля этого создаем несколько изображения пламени разного размера:м курсор в нижнюю точку, как показано на рис. 3.
5. Аналогично проделываем со всеми эллипсами (и стрелками).

Рис. 3.

Графически отобразим процесс горения факела:

1. Для этого создаем несколько изображений пламени разного размера:

2. После чего, выделив их, используя кнопку центрировать (в панели инструментов расположение), далее кнопку Попеременное отображение объектов из выделенной группы  в панели инструментов Динамика (см. рис.3), настраивается Инспектор свойств как показано на рисунке 4.

Рис. 4

Создание тегов OPC-сервера.

Для выполнения поставленной перед нами задачи необходимо создать теги  OPC-сервера. Для этого выполним следующие действия:

1. Запустим ОРС Simulator из программной группы ICONICS Genesis 32. Щелкнем правой клавишей мыши на названии имитатора устройства SimulatePLC в древовидном списке, расположенном в левой области главного окна OPC сервера, и выберем команду New Group (Создать группу) в появившемся контекстном меню, как показано на рис.5.

Рис.5. Добавление набора тегов в OPC-сервере имитации сигналов

2. Введем имя создаваемого набора тегов в поле Name появившейся диалоговой панели Group, как показано на рис.6, после чего нажмите кнопку OK.

Рис.6 Ввод имени набора тегов

3. Щелкнем правой клавишей мыши на названии созданного набора тегов и выберем команду New Tag (Создать тег) в появившемся контекстном меню, как показано на рис.10. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Tag Properties (Свойства тега), показанная на рис.11 (аналогично создаем тег для уровня испарителя, колонны, температур колонны).

Рис.7. Добавление тега в набор

Рис.8 Настройка параметров созданного тега

         Настройка кнопок «Включить» «Выключить»

1. Выделив изображение кнопки зеленого цвета,

 нажмем кнопку  в панели инструментов Динамика. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Инспектор свойств с выбранной закладкой Указание и щелчок (см.рис.12). В выпадающем списке Операция выберем опцию Передать значение. В качестве источника данных используем тег  ICONICS.SimulatorSimulatePLC.Proekt.START. Таким образом, при нажатии кнопки включения (зеленого цвета) на данный тег будет передаваться значение 1.                                                                    

Рис.9. Страница Указание и щелчок диалоговой панели Инспектор свойств

2. Выделим изображение кнопки зеленого цвета,

 нажав кнопку в панели инструментов и настроим Инспектор  свойств следующим образом (см.рис. 10)

Рис. 10. Внешний вид страницы Указание и щелчок диалоговой панели Инспектор свойств

В раскрывающемся списке Тип выберите опцию С фиксацией, в группе параметров Порядок выполнения отметьте флажок Пока нажато. В поле Источник данных введите имя локальной переменной ~~tank~~.

В графу Значение (пока нажато), через Редактор выражений введите следующее выражение, значение которой будет передаваться в локальную переменную ~~tank~~:

x=( if(~~tank~~ > 1000, 1000, ~~tank~~ + {{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}} *

{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}} + {{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}} *

{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out2}} - 2*{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}} * ~~disch~~)) *

(if(~~tank~~ < 0, 0, 1))

3. 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).

Выделить изображение кнопки зеленого цвета,

выберите инструмент   (Скрыть/Блокировать) в инструментальной панели Динамика. Выполните настройку Инспектора свойств с выбранной закладкой Скрыть, как показано на рис.11. Здесь в качестве источника данных выберем тег:

ICONICS.Simulator\SimulatePLC. Proekt.START

Рис. 11. Настройка динамического действия Скрыть/Блокировать

4. Выполним настройку объекта, который предназначен 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.Proekt.START с последующим остановом процесса и сбросу в 0 значения переменной ~~tank~~.

Выделите изображение кнопки красного цвета.

Рис. 12. Настройка действия Указание и щелчок для объекта «Отключить»

Нажатием кнопки   на панели инструментов Динамика, настроите Инспектор свойств, как показано на рис.16, где в качестве источника данных используем тег  ICONICS.Simulator\SimulatePLC.Proekt.START.

Таким образом, при нажатии кнопки отключения (красного цвета) в данный тег будет передаваться значение 0.                                          

5)  Выделить изображение кнопки красного цвета,

нажать кнопку    (Скрыть/Блокировать) в панели инструментов Динамика и настроить Инспектор свойств, как показано на рис.13 (данное действие нужно для того, чтобы в режиме Исполнение при выключенном процессе изображение кнопки красного цвета не отображалось). В качестве источника данных запишем тег:

ICONICS.Simulator\SimulatePLC. Proekt.START

Рис. 13. Настройка динамического действия Скрыть/Блокировать

6) 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:

Настройка работы задвижек (на примере сепаратора )

Необходимо, чтобы вода при достижении определенного уровня сливалась из отстойника. Для этого выберем задвижки красного и зеленого цвета. Выделим задвижку красного цвета и в поле источник  выберем тег, ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1, в который будет передаваться значение 0 или 1 в зависимости от выполнения условия:

x=(if(~~a~~&&{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}}>1,(~~a~~<600),(~~a~~>751)))||(if(~~a~~>603,(~~a~~<751)&&{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}},(~~a~~>751)&&{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}})). Таким образом когда ~~a~~ достигает значения 751, тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1=1 (будет отображаться задвижка зеленого цвета–означает слив воды), и ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1=0 на уровне 603 (задвижка красного цвета).

Рис. 14. а) передача значений в Out1; б) передача значений в ~~насос~~.

На третьей вкладке (рис.5б) будем передавать значение 0 или 1 переменной ~~насос~~:

x=(if(~~a1~~&&(!{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}})>1,(~~a1~~<440),(~~a1~~>500)))||(if(~~a1~~>543,(~~a1~~<501)&&~~насос~~,(~~a~~>501)&&~~насос~~)).

Переменная ~~насос~~  примет значение 1 в случае, если ~~a1~~ достигло 501, и снижается до 440 и при  этом тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1=0, то есть нет слива воды. Иначе при одновременном сливе нефти и воды давление в отстойнике упадет.

Скроем задвижку красного цвета (рис.6а), если тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1=1.

По щелчку на задвижку зеленого цвета, будем передавать в тег ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1 значение 0 (рис.15б). И будем скрывать задвижку зеленого цвета, если ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1=0.

Рис. 15. а)настройка действия Скрыть; б)передача 0 в Out1

Выделим изображения красного и зеленого цвета задвижки и выберем инструмент Цифровой индикатор. На экран монитора будет выведена диалоговая панель Инспектор свойств с выбранной закладкой Цифровой индикатор (рис. 16а).

Рис. 16. а)настройка цифрового индикатора; б) ~~насос~~ будет принимать 1 или 0

Настройка работы насосов

Выделим насос и выберем на панели инструментов динамика Указание и щелчок,  где для переменной ~~насос~~ выберем операцию Переключить значение(рис.7б).

Затем создадим анимацию для лопастей насоса. Для этого выделив изображение насоса в контекстном меню выберем Псевдонимы (рис.17), где запишемвыражение:ррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррр x=(!{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.BOOL.Out1}})&&(~~a1~~>100)&&(~~насос~~)&&{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.training.Start}}. 

Рис.17. Редактирование псевдонимов

Затем выделим лопасти насоса и в Инспекторе свойств на вкладке Анимация, отметим Невидимый, если ВЫКЛ, то есть если вышенаписанное условие не выполняется, не равно 1.

Создание автоматического отбора жидкости из сепаатора при достижении заданного уровня.

Выделим изображение трубы рядом с насосом, после чего выберем инструмент Динамика. На странице Указание и щелчок в появившейся диалоговой панели Инспектор свойств выберем операцию Переключить значение, далее установим поля страницы свойств в соответствии с рис .18.

В поле Значение:

x=(if(~~tank~~>600,~~dish~~+{{ICONICS.Simulator.1\SimulatePLC.Training.Start}} *2, ~~dish~~*0))*~~стоп~~

Т.о. если уровень в колонне поднимется выше 600, произойдёт автоматическое уменьшение уровня посредством переменной ~~dish~~ с учётом проверки состояния насосов (~~стоп~~).

Рис. 18. Создание уменьшения уровня в сепараторе

Трендовые окна

Изменения параметров процесса можно представить в виде графических зависимостей (рис. 19).На панели инструментов выбираем кнопку

Рис. 19. Изменение параметров сепаратора

Двойным щелчком на графике заходим в его свойства и выбираем вкладку перья:

Рис. 20. Свойства

Далее добавляем необходимые нам теги (рис.20):

Рис. 20.Добавление тегов