Индивидуальное домашнее задание Организация доступа к данным модуля МДВВ ОВЕН

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

кафедра АХТС и ЭКМ

Индивидуальное домашнее задание

Организация доступа к данным модуля МДВВ ОВЕН

С помощью протокола ModBus

Работу выполнил:

студент гр. ИТ-77м

Шутинский В.А.

Проверил:

доц. Лысаченко И.Г.

Харьков, 2012г.

Индивидуальное задание № 30

Необходимо создать проект АСУ ТП, который включает операторскую станцию (ПК с установленной средой TRACE MODE, программой конфигурирования модуля МДВВ и драйвером для приборов ОВЕН с интерфейсом RS-485 и протоколом ModBus), модуль дискретного ввода / вывода МДВВ-8Р компании ОВЕН, источники дискретных сигналов и дискретные исполнительные механизмы релейного типа. Модуль МДВВ с помощью автоматического преобразователя интерфейсов RS-485/RS-232 ОВЕН АС-ЗМ соединен с СОМ-портом ПК. Сетевые параметры настройки связи с МДВВ следующие: номер СОМ-порта - 2, скорость передачи данных - 9600 бит / с, формат кадра - 8-1-n, адрес прибора - 32, протокол ModBus-RTU. Для настройки источников в среде TRACE MODE использовать группу ModBus с компонентами, настраиваемые согласно инструкции по эксплуатации модуля с номерами соответствующих регистров. Параметры СОМ-порта ПК настроить в соответствии с вышеприведенными данными. На операторской станции необходимо получить состояние входов МДВВ и иметь возможность управления выходами МДВВ используя соответствующие регистры (каналы) модуля. Для отображения указанных параметров создать экран с элементами визуализации. В TRACE MODE создать канал вызова программы распаковки маски входов модуля МДВВ.

Модуль МДВВ – это модуль дискретных входов и выходов, предназначенный для распределенных систем в сети RS-485. Может использоваться совместно с программируемыми контроллерами ОВЕН ПЛК или контроллерами других производителей, а также с ПК с применением преобразователя интерфейсов RS-485/RS-232 (ПИ). Модуль МДВВ может работать в сети RS-485 при наличии в ней прибора-«мастера» (ПЛК или ПО), при этом сам МДВВ не может быть «мастером» сети. «Мастером» может быть ПК со СКАДА-системой, например, TraceMode, подключенный с помощью ПИ.

Основные функции и технические характеристики модуля:

– передача измеренных значений по интерфейсу RS-485 (максимальная скорость обмена 115200 бит/сек);

– поддержка протоколов MODBUS (режимы ASCII, RTU или ТСР), DCON, ОВЕН;

– 12 дискретных входов для подключения контактных датчиков и транзисторных ключей n-p-n-типа;

– возможность использования любого дискретного входа в режиме счетчика (максимальная частота сигнала – 1 кГц, минимальная длительность импульса, воспринимаемого дискретным входом 0,5 мс);

– 8 встроенных дискретных выходных элементов в различных комбинациях:

- э/м реле 8 А 220 В;

- оптотранзисторный ключ 400 мА 60 В;

- оптосимистор 0,5 А 300 В;

- для управления твердотельным реле;

– возможность генерации ШИМ-сигнала любым из выходов;

– автоматический перевод исполнительного механизма в аварийный режим работы при нарушении сетевого обмена.

Для конфигурирования модуля и регистрации состояния дискретных входов и выходных элементов (скважности ШИМ) предоставляется бесплатная программа «Конфигуратор МДВВ», которая устанавливается на обычный ПК. Дополнительно для модуля предоставляется драйвер для подключения прибора к SCADA-системе TraceMode.

В соответствии с поставленной задачей, сетевые настройки в программе-конфигураторе указываем следующие:

Для связи прибора МДВВ с ПК в составе РСУ необходимо выбрать требуемый интерфейс и протокол обмена. В данном случае протоколом обмена выбираем ModBus-RTU.

Modbus - открытый коммуникационный протокол, основанный на архитектуре «клиент-сервер». Широко применяется в промышленности для организации связи между электронными устройствами. Может использовать для передачи данных через последовательные линии связи RS-485, RS-422, RS-232, а также сети TCP/IP.

Дальнейшая разработка проекта АСУ ТП производится в SCADA-системе TRACE MODE.

TRACE MODE — инструментальный программный комплекс класса SCADA HMI, разработана компанией AdAstra Research Group. Предназначена для разработки программного обеспечения АСУТП, систем телемеханики, автоматизации зданий, систем учета электроэнергии (АСКУЭ, АИИС КУЭ), воды, газа, тепла, а также для обеспечения их функционирования в реальном времени. Начиная с версии 4.20 (1995) TRACE MODE обладает функциями для программирования промышленных контроллеров.

TRACE MODE состоит из инструментальной системы и из набора исполнительных модулей (рантаймов). В Инструментальной системе создается набор файлов, который называется «проектом TRACE MODE». С помощью исполнительных модулей TRACE MODE проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени на рабочем месте диспетчера или оператора.

Особенностью TRACE MODE является «технология единой линии программирования», то есть возможность разработки всех модулей АСУ при помощи одного инструмента. Технология единой линии программирования позволяет в рамках одного проекта создавать средства человеко-машинного интерфейса, системы учета ресурсов, программировать промышленные контроллеры и разрабатывать web-интерфейс. Для этого в инструментальную систему TRACE MODE встроены специализированные редакторы. Среди них:

1. Редактор графических мнемосхем;

2. Редактор экранных панелей;

3. Редактор программ на визуальных языках FBD, SFC, LD,ST, IL (стандарт МЭК 6-1131/3);

4. Редактор шаблонов документов;

5. Построитель связей с СУБД;

6. Редактор паспортов оборудования (EAM);

7. Редактор персонала (HRM);

8. Редактор материальных ресурсов (MES).

TRACE MODE содержит библиотеку бесплатных драйверов к более чем 2400 промышленным контроллерам (ПЛК), платам ввода/вывода и счетчикам электроэнергии и ресурсов. Эти драйверы доступны также и в бесплатной, базовой версии TRACE MODE.

В новом проекте в папке Источники/Приемники добавляем группу MODBUS_1, а в ней добавляем 10 компонентов. Два из них – Rin_Word и W_Word это каналы, передающие числовое значение маски входов (выходов). Остальные 8 отвечают за управление единичными выходами.

В узле RTM добавляем СОМ-порт и настраиваем его соответственно поставленной задаче. Таким образом, связь с модулем МДВВ настроена.

Затем во вкладке Каналы создаем канал вызова программы распаковки маски входов модуля МДВВ. В структуре программы указываем необходимые аргументы и с помощью блока UPW создаем непосредственно тело программы:

Теперь переходим на следующий этап – разработка визуализации проекта. Методом автопостроения создаем необходимые 10 каналов. Также в узле RTM создаем шаблоны экранов, для удобства пользования в данном проекте их будет два. Первый экран – отображение состояния входов модуля МДВВ, второй – управление выходами.

При редактировании каналов в Системных параметрах отмечаем поле Отчет тревог. Это позволит оператору получать сообщения о выходе параметра за пределы нормального значения. Отчет тревог в данном проекте будет располагаться на 1-м экране.

Отчет тревог настраивается относительно определенного канала, в нашем случае это маска входов Rin_Word. Далее необходимо создать словари сообщений. Словари создаются и настраиваются в узле RTM. В окне редактирования словаря указывается его имя и непосредственно содержание сообщений.

Чтобы привязать словарь сообщений к каналу, необходимо в поле Системные параметры указать Индекс аварийного словаря.

Приступаем к разработке Экранов. Для всех экранов необходимо выбрать фон (цветовая схема экрана должна быть приемлемой для восприятия, заголовки, надписи и другие символьные элементы должны быть хорошо видны на заданном фоне). На экране необходимо написать заголовок, все кнопки и отображаемые значения также должны быть подписаны, чтобы оператор мог легко ориентироваться в работе с несколькими экранами.

На первом экране будет отображаться состояние входов модуля МДВВ. Создаем аргументы экрана №1 и связываем их с необходимыми элементами из папки источники/приемники и каналами, кликнув на поле Привязка в окне Аргументы экрана.

Выбираем графический элемент сигнальная лампа. С помощью мыши (drag-and-drop) привязываем аргумент экрана к ГЭ.

Таким же образом делаем привязку остальных сигнальных ламп.

Выбираем графический элемент Текст. С помощью мыши (drag-and-drop) привязываем аргумент экрана к ГЭ. Настраиваем шрифт и заливку элемента:

В итоге получаем элемент, с помощью которого выводится маска входов модуля МДВВ.

Добавляем на экран поле для отображения даты и времени. Это встроенный графический элемент, не требующий никаких особенных настроек:

Второй экран (управление выходами) настраиваем аналогично первому. Ниже представлены его аргументы:

На этом экране будут располагаться кнопки управления выходами. Номер кнопки соответствует номеру выхода модуля МДВВ.

Привязываем каждую кнопку соответствующему аргументу экрана, который в свою очередь связывается с элементом из папки источники/приемники, перед этим настроив каждый элемент аналогично рисунку, приведенному ниже:

Отличие в настройке элементов будет состоять только в графе канал, каждый последующий на 1 больше.

Далее представлена непосредственно настройка кнопки управления выходом №1:

Необходимо обеспечить возможность перехода между экранами. Для этого целесообразно использовать кнопку с соответствующим описанием – "Переход на экран". В свойствах кнопки кликаем правой кнопкой мыши по слову MousePressed, в выпадающем меню выбираем Переход на экран. Далее необходимо указать, на какой именно экран будет осуществляться переход при нажатии этой кнопки:

Экран состояния входов в рабочем состоянии выглядит так:

Экран управления выходами: