uzluga.ru
добавить свой файл
1 2 ... 4 5
Красноярский государственный университет цветных металлов и золота

Кафедра автоматизации производственных процессов


ЦМ





Дисциплина “Применение ЭВМ в СУ”

Красноярск 2005 г.




Лабораторная работа № 4 б


”Изучение среды программирования UltraLogik32”

Цель работы

  1. Изучить систему программирования микроконтроллеров UltraLogik32.

  2. Разработать проект в UltraLogik32.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ


Система UltraLogik предназначена для разработки программного обеспечения сбора данных и управления технологическими процессами, исполняемого на IBM PC совместимых контроллерах и промышленных компьютерах с открытой архитектурой.

 Система пpогpаммиpования UltraLogik разработана в соответствии со стандаpтом Междунаpодной Электpотехнической Комиссии (МЭК) IEC 61131 и в качестве основного языка программирования использует язык функциональных блоковых диагpамм Function Block Diagram (FBD).

 Система предоставляет пользователю механизм объектного визуального программирования, когда программа собирается из готовых функциональных блоков. Кроме этого, UltraLogik предоставляет возможность выполнять программные модули, написанные на других языках программирования, таких как Си, Паскаль, Ассемблер. При этом внешне такая программа выглядит как обычный функциональный блок, назначение входов и выходов которого определяет пользователь.

 UltraLogik является мощной и в то же время простой в использовании инструментальной системой, которая на порядки сокращает время проектирования программ для контроллеров и промышленных компьютеров. Широкий выбор функциональных блоков и демонстрационных проектов, реализующих всевозможные алгоритмы регулирования, позволит даже начинающему пользователю создавать с помощью UltraLogik изящные и оптимальные программы.

Основные характеристики:

  1. Визуальное программирование.

  2. Встроенная поддержка процессоров и модулей ввода-вывода Octagon Systems, Fastwel, контроллеров серии ADAM-4000, ADAM-5510.

  3. Поддержка языков программирования FBD, ST, IL, ASSEMBLER.

  4. Встроенный редактор ОЕМ - библиотек, позволяющий легко подключать в систему собственные модули УСО.

  5. Библиотеки поддержки модулей-преобразователей серии G5 и 70L/73L (Grayhill).

  6. Мощные коммуникационные возможности для создания распределенных АСУТП с гомогенными и гетерогенными сетями, поддержка протоколов TCP/IP, IPX, RS-485, простые настройки и установки.

  7. Встроенные алгоритмы дискретного и аналогового управления и регулирования, в т. ч. П, ПИ, ПИД-законы.

  8. Калибровка входных измерительных каналов.

  9. Широтно-импульсная модуляция аналоговых переменных.

  10. Моделирование процессов.

  11. Эмуляция контроллера на системе программирования.

  12. Удобная система документирования проекта, использующая современные форматы хранения графических данных.

  13. Эффективный контроль (прослеживаемость) использования каждой переменной в разных элементах проекта.

  14. Расширенный набор базовых функциональных блоков и встроенных математических функций.

  15. Возможность непосредственной адресации к портам ввода/вывода.

UltraLogik состоит из двух частей: системы программирования и системы исполнения.

Система программирования содержит собственно средства подготовки программ и средства их отладки. Менеджер проекта объединяет средства подготовки программ и содержит:

Подсистема отладки содержит загрузчик программ, просмоторщик, набор сетевых драйверов, эмулятор контроллера, средства осциллографирования, удаленной и пошаговой отладки.

Встроенный эмулятор предназначен для предварительной отладки программы непосредственно в среде UltraLogik без целевого контроллера. В этом режиме работа контроллера эмулируется специальной программой, выполняемой на компьютере системы программирования. Программа эмуляции работает в режиме «резинового» времени, т.е. отсчеты времени производятся через интервалы, устанавливаемые пользователем.




Рисунок 1 - Архитектура системы

 UltraLogik позволяет моделировать физические и технологические процессы и включает в себя библиотеку моделей процессов. Исследование поведения моделируемого объекта совместно с эмулятором позволяет производить эффективное обучение в области теории регулирования. Средства осциллографирования переменных позволяют оценивать переходные характеристики процессов, подбирать коэффициенты регулирования и отлаживать программу. Наличие в составе системы функциональных блоков, обеспечивающих работу с массивами, позволяет организовать регистрацию и анализ быстропеременных процессов.

Система исполнения функционирует в контроллере, который может базироваться как на платформе Intel, так и другой аппаратной платформе.

UltraLogik использует метод сетевого взаимодействия между системами исполнения, а также и системами визуализации (отладки) данных. Каждый участник сети имеет свой уникальный сетевой адрес и может быть территориально расположен на любом участке сети. Сетевой адрес задается программно. Количество участников одной сети — 256.

Проекты, созданные с помощью системы UltraLogik, могут взаимодействовать друг с другом и со SCADA-системами двумя основными способами.

В случае если контроллеры имеют аппаратные средства поддержки стандартных промышленных сетей Fieldbus, например, от фирмы Hilscher, обмен данными между контроллерами, пассивными УСО и системами верхнего уровня может осуществляться с помощью этих сетей. В системе UltraLogik реализована поддержка унифицированного CIF-интерфейса, что делает возможным применение в качестве среды обмена данными такие популярные промышленные сети, как PROFIBUS, CAN, ModBus, Interbus и др.

Кроме того, возможность работы с сетевыми платами Fieldbus позволяет включать в состав каналов ввода-вывода не только локально установленные платы, но и распределенные УСО, такие как WAGO I/O, Siemens ET200 и др.

В случае, когда в распоряжении разработчика остаются только стандартные последовательные порты с интерфесом RS-232, RS-422/485 или адаптер Ethernet, сетевое взаимодействие между контроллерами и системами визуализации может быть реализовано с помощью собственного программного сетевого протокола системы UltraLogik — сети UltraNet.

На нижнем уровне для различных типов интерфейсов система имеет различные сетевые драйверы: IPXNet — драйвер для сетей Ethernet, работающих по протоколу IPX/SPX; PLCNet — драйвер для сетей PLCnet с интерфейсом RS-485.

В сети могут быть активные участники — Master и пассивные — Slave. В качестве активных участников могут выступать системы верхнего уровня (MMI, SCADA-системы), система отладки (собственно UltraLogik), а также контроллеры, если они имеют переменные со статусом Удаленная (Remote). Любой активный участник может опрашивать и изменять переменные любого другого участника сети точно так же, как собственные локальные. Таким образом, UltraLogik реализует классическую схему принципа распределенного управления технологическим процессом безотносительно территориального расположения контроллеров.

Создание проекта с помощью системы UltraLogik состоит из последовательности следующих действий:

  1. Создание нового проекта.

  2. Заполнение таблиц глобальных переменных.

  3. Разработка программ.

  4. Конфигурирование контроллера.

  5. Компиляция.

6. Отладка программ.


следующая страница >>