SCADA InfinitySCADA Infinity
SCADA Infinity - мощная полнофункциональная SCADA-система для разработки, настройки и эксплуатации систем управления распределенными производствами. Мощность и масштабируемость платформы SCADA Infinity обеспечивается 20-летним опытом компании ЭлеСи в создании, внедрении и поддержке систем технологического управления большими производственными мощностями. SCADA Infinity применима на промышленных предприятиях самого различного масштаба и степени распределенности производства благодаря унификации архитектурных решений и строгому соблюдению норм промышленных стандартов и спецификаций. SCADA Infinity позволяет создавать системы, чрезвычайно быстро реагирующие на любые изменения в производственном цикле, обеспечивая оперативность, необходимую для успешного ведения бизнеса в современных условиях высокой конкуренции.
Функциональные возможности SCADA Infinity:
Непрерывный сбор, управление и предоставление пользователям оперативных данных через компонент InfinityServer; Организация хранения исторических данных и обеспечение работы с историческими данными в режиме реального времени через компонент InfinityHistoryServer 2.x или InfinityHistoryServer 3.x. Выбор компонента зависит от объема сохраняемых данных; Визуализация технологического процесса через компонент InfinityHMI; Информирование о возникающих событиях и авариях через компонент InfinityAlarms; Просмотр и анализ изменений значений параметров во времени с помощью графиков зависимостей или таблиц через компонентInfinityTrends; Формирование и управление отчетами через компонент InfinityReports; Управление правами доступа пользователей через компонент InfinityClientSecurity.
Преимущества SCADA Infinity при создании систем автоматизации: Подтвержденная производительность: До 250 000 сигналов на один сервер; До 80 000 операций ввода/вывода в секунду; До 2 000 000 операций чтения/записи истории в секунду. Открытость и масштабируемость: Применение стандартных протоколов ModBus, ProfiBus, OPC, SQL… Более 2 000 000 обслуживаемых точек в распределенном проекте; Неограниченный размер исторической базы данных. Надежность: Механизм «горячего» резервирования серверов; Резервирование без потери данных; Разграничение прав работы с данными и функциями системы; Гарантия работоспособности в непрерывном режиме 24х7 без программных сбоев. Гибкость: Опыт реализации от небольших локальных до больших распределенных систем АСУ ТП; Поддержка большого количества стандартных протоколов обмена данными; Возможность тонкой настройки системы для получения оптимальных показателей работы; Опыт интеграции с большим количеством смежных систем. Современность: Высокая производительность работы системы; Удобный дружественный интерфейс пользователя; Работа с современным оборудованием и поддержка широко используемых протоколов обмена; Поддержка последних версий распространенных операционных систем и технологий создания пользовательских приложений Многоязыковая поддержка. Простота работы: Установка несколькими кликами; Начало работы с минимальными настройками; Использование шаблонов и библиотек при разработке проектов; Контекстно-зависимая система помощи. Стабильность: Двадцатилетний опыт в разработке SCADA систем; Стабильная цена в рублях с 2005 г. Гибкая система лицензирования: Бесплатная среда разработки; Клиент-серверная компонентная архитектура SCADA Infinity обеспечивает создание систем автоматизации с различной функциональной наполненностью; Пользователь сам выбирает набор необходимых функций, что позволяет эффективно выполнять задачи автоматизации при минимальных затратах. Лицензирование осуществляется по: Количеству сигналов ввода/вывода Количеству клиентских мест Набору требуемых компонентов Защита компонентов осуществляется при помощи аппаратного ключа USB, работающего в локальном или сетевом режиме. Таким образом, предусмотрено перераспределение лицензий между рабочими местами. SCADA Infinity успешно используется в следующих отраслях: добыча нефти; переработка нефти; транспортировка нефти; транспортировка нефтепродуктов; добыча газа; транспортировка газа; химическое производство; металлургия; системы пожаротушения; электроэнергетика; водоснабжение; управление микроклиматом (цеха птицефабрик, тепличные и животноводческие хозяйства) и многие другие.
Аналого-цифровой преобразователь
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). АЦП, выполненные по методу считывания или параллельные АЦП, совершают полное преобразование за один такт. Для этого в АЦП применяется 2n- 1 эталон. В этом АЦП входное напряжение Uвх сравнивается с семью эталонами, полученными делением стабильного опорного напряжения Uоп делителем напряжения. Полученный параллельный единичный код преобразуется преобразователем в двоичный код. Простейшая схема трехразрядного параллельного АЦП дана на рис. 1. Основным узлом параллельных АЦП является аналоговый компаратор напряжения. Преобразователи этого типа осуществляют одновременное квантование сигнала с помощью набора компараторов, включенных параллельно источнику входного сигнала. Пороговые уровни компараторов устанавливаются с помощью резистивного делителя, подключенного к источнику опорного напряжения uоп, в соответствии с используемой шкалой квантования. Число уровней квантования, а соответственно и число компараторов для n-разрядного АЦП равно 2n – 1.
Рисунок 1 — структурная схема АЦП
Принцип действия АЦП предельно прост: входной сигнал поступает одновременно на все «плюсовые» входы компараторов, а на «минусовые» подается ряд напряжений, получаемых из опорного путем деления резисторами R. Для схемы на рис. 1 этот ряд будет таким: (1/16, 3/16, 5/16, 7/16, 9/16, 11/16, 13/16) Uref, где Uref – опорное напряжение АЦП.
Задание: разработать мнемосхему трехразрядного параллельного АЦП
Порядок выполнения работы:
В ходе выполнения индивидуального задания были использованы следующие инструментарии: SCADA Infinity, infinity HMI.
Были созданы следующие переменные:
Таблица 1
Была создана схема АЦП (рис.2) в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 2 — мнемосхема АЦП
Для ввода опорного и входного сигнала были добавлены динамические элементы "значение параметры" (рис. 3), были включены свойства "ввод данных" для возможности самостоятельного ввода данных. Были созданы две переменные типа float: Uop и Uvx.
Рисунок 3 — создание динамического объекта "значение параметра"
Так как входной сигнал поступает одновременно на все «плюсовые» входы компараторов, а на «минусовые» подается ряд напряжений, получаемых из опорного путем деления резисторами R, то для схемы на рис. 1 этот ряд будет таким: (1/16, 3/16, 5/16, 7/16, 9/16, 11/16, 13/16) Uref, где Uref – опорное напряжение АЦП(Uop). Для этой цели для изображенных резисторов(рис. 4) была применена динамика «Динамическое действие» при помощи кнопки
x=13 / 16 * {{Infinity.OPCServer\ID.Uop}}
Полученный результат передается в переменную K7. Остальные шесть резисторов подвергаются аналогичной процедуре.
Рисунок 4 — объект в мнемосхеме "резистор"
Полученный результат отображается в объекте "передать значение".
Далее для сравнения входного и полученного опорного напряжения путем деления резисторами применили динамическое действие, описанное в предыдущем пункте, к изображению компоратора (рис. 5), а в поле «Значение (пока нажато)» ввели выражение сравнения входного и опорного напряжения:
x= if({{Infinity.OPCServer\ID.Uvx}} > {{Infinity.OPCServer\ID.K7}},1,0)
Полученный результат передается в локальную переменную ~~K71~~. Остальные шесть компораторов подвергаются аналогичной процедуре.
Рисунок 5 — применение динамического действия к компоратору
Полученный результат отображается в объекте "передать значение".
После этих шагов на выходах компораторов получаются логический последовательный единичный сигнал, который преобразовывается в двоичный код. Сигнал преобразовывается в соответствии с таблицей истинности(таблица 2).
Таблица 2
Двоичный сигнал получается на выходе из кодирующего устройства, и обозначается как а2, а1 и а0. Для их отображения созданы динамические объекты "текст", переменные, принимающие эти значения: ~~a2~~, ~~a1~~, ~~a0~~. Для имитации работы кодирующего устройства были применены к линиям выходящим из компораторов(рис. 6) «Динамическое действие» при помощи кнопки
x= ((~~K11~~==0) && (~~K21~~ ==0) && (~~K31~~ ==0) && (~~K41~~ ==0)&& (~~K51~~ ==0) && (~~K61~~==0) && (~~K71~~==0))
Полученный результат передается в локальную переменную ~~Kod~~. Для остальных линий применима аналогичная операция.
Рисунок 6 — динамическое действия для объекта "линия"
Для отображения соответствующего двоичного кода, для каждого выхода(рис. 7) а2, а1, а0 было применимо действие как в предыдущем пункте, в качестве формулы для а2 было записано следующее:
x=((~~Kod4~~==1) || (~~Kod5~~==1) || (~~Kod6~~==1) || (~~Kod7~~==1))
Т.е сигнала на а2 был 1 в позициях 4, 5, 6, 7 в соответствии с таблицей истинности(таблица 2), в остальных случаях на а2 было значение 0.
Для а1 формула выглядит следующим образом:
x=((~~Kod2~~==1) || (~~Kod3~~==1) || (~~Kod6~~==1) || (~~Kod7~~==1))
Т.е сигнала на а1 был 1 в позициях 2,3, 6, 7 в соответствии с таблицей истинности(таблица 2), в остальных случаях на а1 было значение 0.
Для а0 формула выглядит следующим образом:
x=((~~Kod1~~==1) ||(~~Kod3~~==1) || (~~Kod5~~==1) || (~~Kod7~~==1))
Т.е сигнала на а1 был 1 в позициях 1, 3, 5, 7 в соответствии с таблицей истинности(таблица 2), в остальных случаях на а0 было значение 0.
Значение передавалось в локальные переменные: a2, a1, a0.
Рисунок 7 — отображение двоичного сигнала
Для наглядности был вставлен рисунок с таблицей истинности и при определенной комбинации она выделялась зеленым прямоугольником. Для этого были созданы 7 прямоугольников, выбран цвет линии зеленый, убрана заливка, далее выделили все прямоугольники и применили к ним динамическое действие "цифровой индикатор"(рис. 8). Значения для каждого треугольника были переменные ~~Kod~~...~~Kod7~~.
Рисунок 8 — цифровая индикация
Результат выполнения программы представлен на рисунке 9.
Рисунок 9 — результат выполнения программы
Вывод о проделанной работе: в ходе выполнения индивидуального задания была разработана мнемосхема имитирующая работу аналого-цифрового преобразования, были повышены навыки владения SCADA Infinity.
|
на панели «Динамика». Настройка динамики: Действие – «Передать значение»; Клавиша мыши – «Левая»; тип нажатия – «С фиксацией». Поставили галочки напротив условий «Начальное состояние Нажато» и «Пока нажато». Интервал обновления поставьте равным 50 мс. В поле «Значение (пока нажато)» введите выражение для деления опорного напряжения, для резистора, относящегося к 7 компоратору это выражение будет следующее:
