Ingineria reglrii automate 2012-2013 Laborator 7

1

CONDUCEREA PROCESELOR FOLOSIND SISTEME DISTRIBUITE

INTERCONECTATE N REEA MEDIUL DE DEZVOLTARE LOOKOUT

Obiectiv: Lucrarea de fa i propune studiul controlului proceselor industriale folosind

instrumente SCADA i realizarea unei aplicaii Lookout pentru conducerea la distan a proceselor.

1. Consideraii teoretice Sistemele de control distribuite utilizeaz pentru comunicaie o arhitectur de tip magistral partajat care permite satisfacerea cerinelor de eficien, flexibilitate i siguran n

exploatare impuse sitemelor de control moderne, precum i o reducere a timpilor i costurilor

de instalare, reconfigurare i ntreinere.Schimbul de informaie se realizeaz folosind att

protocoale tradiionale bazate pe standardele RS-232, RS-485 sau Ethernet, ct i n baza unor

protocoale i standarde noi cum ar fi DeviceNet, ControlNet, FieldBus,CAN, etc. Conceptul SCADA

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) este un mediu responsabil cu

monitorizarea i controlul proceselor interconectate in reea precum i cu distribuirea

semnalelor provenite de la proces.

Mediul LOOKOUT

LOOKOUT este un Sofware SCADA care nu necesit programare sau scriere de scripturi, fiind un sistem orientat pe obiecte destinat PC-urilor cu Windows XP/NT/98/95/3.1.

Acest pachet software poate furniza soluii pentru aproape orice aplicaie de automatizare i

genereaz direct intr-o manier foarte sugestiv interfee grafice.

Mediul Lookout are dou moduri de lucru: modul Edit i modul Automat. Modul Edit permite introducerea obiectelor grafice, modificarea parametrilor obiectelor, crearea de noi paneluri, fr posibilitatea de a controla procesul prin intermediul obiectelor deja

introduse. Modul Automat permite controlul procesului cu ajutorul interfeei. Comutarea ntre cele dou moduri se face fr oprirea procesului, prin apsarea tastelor CTRL+SPACE.

Realizarea unei aplicaii

Realizarea unei aplicaii n Lookout implic crearea de obiecte Lookout care apoi sunt

conectate ntre ele, nefiind necesar programarea, scrierea de scenarii sau compilarea. Lookout

are drept caracteristic execuia obiectelor comandat de evenimente i este utilizat n aplicaii

de sisteme discrete, continue etc. ce necesit performane ridicate i/sau supravegherea unui

numr foarte mare de puncte.

Programul pune la dispoziie clase de obiecte grupate dup funcionalitate

(comutatoare, butoane, ventile, recipiente, oscilografe, temporizatoare, relee de limita,

numaratoare, declansatoare, filtre de alarmare, obiecte de prelucrare statistica, obiecte cu

functii booleene sau expresii matematice, obiecte de reglare algoritmica s.a.). Remarcabil este

faptul ca reconfigurarea aplicatiei este posibila i fara intreruperea procesului urmarit.

Ingineria reglrii automate 2012-2013 Laborator 7

2

Clase de obiecte Lookout: Calculation contine obiecte pentru calcule matematice: average- mediere, integral- integrare, derivate- derivare, accumulator sumare, minimum, maximum, etc. Control contine obiecte pentru control (regulatoare, butoane, etc) : PID regulator, pot potentiometru, Alternator comutator, PushButton buton prin apasare, RadioButton buton

radio, etc.

Display obiecte pentru afisari grafice (butoane, paneluri ) Drivers drivere pentru lucrul cu interfetele de proces ( module FieldPoint, PLC, placi de achizitie ): FieldPoint lucrul cu module FP.

Loggin obiecte pentru monitorizarea evenimentelor si alarnari ale operatorului Multimedia obiecte multimedia (grafice animate, interfete pentru lucrul cu mouse-ul, joystick, sunete).

Networking obiecte pentru lucrul in retea. Statistical Process Control obiecte pentru evaluari statistice Timers obiecte pentru gestionarea timpului.

Urmrirea istoricului evolutiei diferitelor marimi, analiza avariilor, studii statistice,

auditarea de specialitate - se poate face generand dinamic inregistrari pentru foi de calcul

tabelar (Excel, Lotus) sau baze de date (FoxPro sau Citadel via ODBC), si salvate in fisiere pe

disc. Pe baza datelor achizitionate se pot reface oscilogramele corespondente pentru orice

interval de timp inregistrat (cu parcurgere inainte-inapoi printr-un scroll-bar asociat).

La crearea unei noi nou program numit in Lookout process se vor crea automat

fisiere cu urmatoarea semnificatie:

- nume.lks este un fisier text ASCII standard ce poate fi vizualizat cu orice word procesor sau text editor si cuprinde codul sursa al procesului generat de Lookout;

- nume.l4p fisierul compilat ce cuprinde procesul Lookout ce urmeaza a fi rulat. Update-ul i se face ori de cate ori apelam FileSave;

- nume.l4t fisier ce contine valorile curente ale parametrilor obiectelor create in proces. - nume.lka contine informatii despre securitatea aplicatiei

2. Modul de lucru

Se urmrete achiziionarea semnalului din proces ( debit ) si trimiterea comenzii la elementul de executie ( servovalva ).

Structura de conducere distribuita din laborator Structura prezenta in laborator este alcatuita din:

- macheta PROCON Feedback-sistem de reglare a debitului si temperaturii,

- interfata Feedback 38-200, - dispozitivul FieldPoint 1600 ,

- calculatorul pe care ruleaza un software SCADA

Semnalul de la traductor si comanda pentru servovalva sunt trecute printr-o interfata

Feedback 38-200 ce trasforma semnalele din tensiune in curent 4-20 mA. Aceste semnale sunt

apoi transmise dispozitivului Field Point 1600 produs de firma National Instruments.

Bancul FP1600 este compus din doua module terminal de tip FP-TB-10 echipate cu

module I/O n curent, tensiune analogice i un modul de comunicatie Ethernet pentru

comunicatia cu calculatorul principal. Utilizarea transmisiei prin protocol TCP/IP asigura o

integritate sporita a transferului de date prin eliminarea interferentelor cu alte surse de semnal

analogic. Structura de conducere este prezentata in figura 1.

Ingineria reglrii automate 2012-2013 Laborator 7

3

Fig. 1. Structura de conducere n reea

Achiziionarea semnalelor

Se preia semnalul din proces (debit ) si se va vizualiza in mai multe moduri: numeric

in procente, bara up/down, pe grafic.

- Se va lansa in executie mediul Lookout. Din meniul File->New se va creea un nou proces cu numele debit iar panoul in care se va lucra il vom numi panou_lucru. In

acest panou se vor introduce obiecte din bibliotecile Lookout.

- Se deschide automat fereastra Object Explorer unde se pot vedea toate obiectele create ulterior. ( daca aceasta nu apare automat se activeza din meniul Object->Object Explorer ).

- Se va crea un tablou de date in care se va retine variabila din proces. Din meniul

Object/Create/Lookout/Control se selecteaza obiectul DataTable si vom da numele Variabile.

- Din Object Explorer se selecteza din tabloul Variabile, tabelul numeric A.1-V.64 in care se pot introduce adresele in campurile A.1, A.2 A.64, B.1, B.64, I.1,

I.64, IV.1 IV.64. Printr-un click dreapta pe tabel se intra intr-un meniu si se

selecteaza Edit Connections. - Se selecteaza tabloul A.1-IV.64 prin butonul Select. Din casuta Signals se

selecteaza Univers pentru a vedea vecinii din retea. Dispozitivul FP are adresa IP 192.168.249.127. Se selecteaza aceasta adresa si vor fi afisate cele doua terminale de baza 1TB si 2TB cu cate 8 canale fiecare 01, 02, .. 08.

- Variabila se achizitioneaza pe canalul 02 iar informatia ce va trebui trecuta in campul A.1 este \\192.168.249.127\FP\1TB\02 ca in figura 2 .

- Se salveza prin butonul Accept.

Ingineria reglrii automate 2012-2013 Laborator 7

4

Fig. 2. Edit Connection

La valoare A.1 se va gasi variabila din proces in gama 0.004 0.02 corespunzatoare

semnalului 4 20 mA. Pentru o vizualizare in gama 0 100 % va trebuie realizata o scalare:

- Se selecteaza tabloul A.1-IV.64 si prin click dreapta optiunea Edit Data Member Configuration . Din native members se selecteaza tabloul si va aparea valoarea A.1 . Numele variabilei scalate se va da in campul Alias, aici deb1, iar scalarea se va face in zona Scaling dupa cum e afisat in figura 3. - Pentru ca variabila sa fie vizualizata pe grafic si salvata in baza de date trebuie

selectat campul Log to historical database. Rezolutia inseamna cate zecimale dupa virguala sa se retina la fiecare esantion din semnalul de tip numeric. Evident, o rezolutie mai buna inseamna o analiza mai exacta insa creste volumul de date si

implicit spatiul de stocare pe disc necesar.

- Campul Filters va seta deviatia 0, valoare recomandata de Lookout. - Din Object Explorer se aleg Variabile/ deb1.value si se selecteaza cu click stanga in panoul de lucru.

- Pentru afisarea grafica se introduce in panou, obiectul HyperTrend din Object/Create/Lookout/Display . Se selecteaza butonul Add item si in casuta URL se trece calea variabilei.

Ingineria reglrii automate 2012-2013 Laborator 7

5

Fig. 3. Edit Data Member Configuration Transmiterea comenzii

- Se va crea cu ajutorul obiectului SimbolikLink din Object/Create/Lookout/Calculation o legatura simbolica, numita comanda, cu canalul dispozitivului FP pe care va fi trimisa comanda, in cazul nostru canalul 08. Informatia ce va fi trecuta in campul static/URL va fi \\192.168.249.127\FP\1TB\08.

- Se foloseste un obiect numit pot din Object/Create/Lookout/Control. Acesta primeste ca sursa comanda creata anterior cu SimbolikLink. Pentru a fi inteles de proces acest potentiometru trebuie sa trimita semnal in gama 4 20 mA, lucru realizat

printr-o scalare inversa cu cea facuta la variabila deb1.

Campul URL este [Comanda]. Acest lucru se poate vedea usor in figura 4.

Ingineria reglrii automate 2012-2013 Laborator 7

6

Fig. 4. a) SimbolikLink b) Pot

Continutul referatului Se va intocmi un referat ce va contine:

a) Forma de unda a raspunsului procesului la semnal treapta rezultat din simulare;

b) Pe baza raspunsului rezultat sa se determine un model matematic.