Файл: Создание интегрированных систем управления. Работы по проектированию, конфигурированию и наладке.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 64

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство науки ивысшего образования РоссийскойФедерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

П.Ю. Сокольчик, С.И. Сташков

СОЗДАНИЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

РАБОТЫ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, КОНФИГУРИРОВАНИЮ И НАЛАДКЕ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебно-методического пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2018

1

УДК 658:512.22.011.56(072.8) С59

Рецензенты:

ген. директор ООО «АДС Групп» (г. Пермь) Д.В. Никулин; канд. техн. наук, доцент кафедры автоматизации технических процессов Пермского национального исследовательского политехнического университета И.А. Вялых

Сокольчик, П.Ю.

С59 Создание интегрированных систем управления. Работы по проектированию, конфигурированию и наладке : учеб.- метод. пособие / П.Ю. Сокольчик, С.И. Сташков. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 155 с.

ISBN 978-5-398-02051-9

Рассмотрены практические аспекты по разработке интегрированных систем управления с примерами по формированию, конфигурированию и наладке.

Предназначено для студентов вузов химико-техноло- гических специальностей очной и заочной форм обучения.

УДК 658:512.22.011.56(072.8)

ISBN 978-5-398-02051-9

ПНИПУ, 2018

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение.................................................................................................

7

ГЛАВА 1. ИНТЕГРИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

 

С ПРИМЕНЕНИЕМ PI-SYSTEM.......................................................

10

1.1. Интерфейсы PI.........................................................................

10

1.1.1. PI OPC Interface.............................................................

11

1.1.2. PI OPC DA/HDA Server ................................................

12

1.1.3. PI RDBMS Interface.......................................................

12

1.1.4. PI UFL (Universal File Loader) Interface ......................

12

1.1.5. RLINK ............................................................................

12

1.2. Хранение и обработка данных. Ядро PI system. ...................

13

1.2.1. PI Universal Data Server ................................................

13

1.2.2. PI Data Archive ..............................................................

14

1.2.3. PI Module Database........................................................

15

1.3. Стандартные серверные подсистемы....................................

16

1.3.1. PI Alarm..........................................................................

16

1.3.2. PI Performance Equations ..............................................

17

1.3.3. PI SteamTables ...............................................................

17

1.3.4. PI Totalizer .....................................................................

17

1.3.5. PI SQL ............................................................................

18

1.4. Дополнительные серверные подсистемы..............................

18

1.4.1. PI SQC............................................................................

18

1.4.2. PI Batch ..........................................................................

19

1.4.3. PI APS ............................................................................

20

1.5. Серверные приложения ..........................................................

20

1.5.1. PI ACE............................................................................

20

1.5.2. PI Analysis Framework ..................................................

21

1.5.3. Sigmafine........................................................................

21

1.5.4. PI Control Monitor .........................................................

22

1.5.5. IT Monitor ......................................................................

22

1.6. Представление информации...................................................

23

1.6.1. PI ProcessBook...............................................................

23

3


1.6.2. PI BatchView..................................................................

24

1.6.3. PI SQC add&in...............................................................

25

1.6.4. PI AlarmView.................................................................

26

1.6.5. PI ProfileView ................................................................

26

1.6.6. PI ProcessTemplates.......................................................

26

1.6.7. PI DataLink.....................................................................

28

1.6.8. PI DAP............................................................................

28

1.6.9. PI ActiveView ................................................................

30

1.6.10. RtPortal.........................................................................

30

1.6.11. RtAlerts.........................................................................

31

1.6.12. RtReports ......................................................................

31

ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ

 

ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО СБОРА И ПЕРЕДАЧИ

 

ИНФОРМАЦИИ В PDM-СИСТЕМУ НА ОСНОВЕ

 

ПЛАТФОРМЫ PLANT INFORMATION SYSTEM .........................

32

2.1. Установка ПО первого уровня...............................................

32

2.1.1. Операционная система.................................................

32

2.1.2. STEP 7............................................................................

32

2.1.2.1. Системные требования....................................

32

2.1.2.2. Установка STEP 7 Professional .......................

32

2.1.3. Установка WinCC .........................................................

39

2.1.3.1. Системные требования....................................

39

2.1.3.2. Установка WinCC ............................................

40

2.2. Формирование уровня Plant Infjrmation System....................

47

2.2.1. Установка Plant Infjrmation System .............................

47

2.2.1.1. Системные требования....................................

47

2.2.1.2. Настройка сети.................................................

48

2.2.1.3. Настройка времени..........................................

48

2.2.1.4. Требования к дисковому пространству.........

49

2.2.1.5. Размер архива...................................................

49

2.2.2. Установка РI-интерфейса.............................................

50

2.3. Обслуживание третьего уровня .............................................

56

2.3.1. Операционная система.................................................

56

2.3.2. Установка MS SQL Server 2005...................................

56

2.3.3. Lotsia PDM Plus v. 4.30.................................................

64

4


2.3.3.1. Системные требования....................................

64

2.3.3.2. Установка «Lotsia PDM Plus v. 4.30».............

65

2.3.4. Установка драйвера OBDC ..........................................

82

2.3.5. Установка приложения PI ProcessBoock ....................

82

ГЛАВА 3. КОНФИГУРИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

 

ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО СБОРА И ПЕРЕДАЧИ

 

ИНФОРМАЦИИ В PDM-СИСТЕМУ НА ОСНОВЕ

 

PLANT INFORMATION SYSTEM.....................................................

83

3.1. Конфигурирование первого уровня.......................................

83

3.1.1. Создание программы в STEP7 Maneger......................

83

3.1.2. Создание мнемосхем в WinCC ....................................

86

3.1.3. Обеспечение передачи данных из WinCC в PI.

 

Конфигурирование интерфейса OPCInt ...............................

89

3.2. Конфигурирование второго уровня.......................................

92

3.2.1. Приложение PI-DataLink..............................................

92

3.2.2. Описание диалоговых оконифункцийPI-DataLink......

95

3.2.2.1. Диалоговое окно Current Value ......................

95

3.2.2.2. Диалоговое окно Archive Value......................

96

3.2.2.3. Диалоговое окно Exact Time Value ................

96

3.2.2.4. Диалоговое окно Calculated Value..................

97

3.2.2.5. Диалоговое окно Tag Attributes......................

99

3.2.2.6. Диалоговое окно Sampled Data.....................

100

3.2.2.7. Диалоговое окно

 

Compressed Data (Number) .........................................

101

3.2.2.8. Диалоговое окно

 

Compressed Data (Times) ............................................

102

3.2.2.9. Диалоговое окно Timed Data ........................

103

3.2.2.10 Диалоговое окно Calculated Data.................

104

3.2.2.11. Диалоговое окно Filtered Sampled Data .....

105

3.2.2.12. Диалоговое окно

 

Filtered Compressed Data (Number)............................

106

3.2.2.13. Диалоговое окно Expression Calculation ....

107

3.2.2.14. Диалоговое окно Connections .....................

108

3.2.2.15. Диалоговое окно Tag Search .......................

109

3.2.2.16. Диалоговое окно Settings ............................

109

5


3.2.3. Конфигурирование PI-DataLink ................................

110

3.3. Конфигурирование третьего уровня....................................

115

3.3.1. PI ProcessBook.............................................................

115

3.3.2. Создание запроса к PI в Access..................................

119

3.3.3. Подключение Lotsia к БД PI через ODBC ................

123

3.3.4. Создание базы данных в MS SQL Server..................

130

3.3.5. Подключение Lotsia к БД SQL ..................................

134

3.3.6. Создание структуры сообщений...............................

136

ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМА

 

ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО СБОРА И ПЕРЕДАЧИ

 

ИНФОРМАЦИИ В PDM-СИСТЕМУ НА ОСНОВЕ

 

PLANT INFORMATION SYSTEM...................................................

143

4.1. Использование первого уровня............................................

143

4.1.1. Использование проектов WinCC...............................

143

4.1.2. Обеспечение передачи данных в PI-сервер..............

146

4.2. Использование второго уровня............................................

146

4.3. Использование третьего уровня...........................................

146

4.3.1. Использование PI ProcessBook ..................................

146

4.3.2. Использование Lotsia PDM Plus................................

147

4.3.3. Создание сообщений пользователям Lotsia .............

149

Заключение.........................................................................................

151

Библиографический список..............................................................

152

6


ВВЕДЕНИЕ

Увеличение информационных потоков в самых разных сферах человеческой деятельности, которое отчетливо наблюдается в современном мире, требует определенных изменений в информационных технологиях.

В настоящее время широко начинает использоваться понятие «качество продукции», а также внимание уделяется способам его улучшения и отслеживания на протяжении всего жизненного цикла изделия. Эффективно решать проблемы обеспечения качества продукции позволяют CALS-технологии, основные реальные проекты применения которых на промышленных предприятиях заключаются в формировании единой модель изделия (с применением PDMтехнологии) и построении с ее использованием новой системы биз- нес-процессов. Поэтому PDM-система может рассматриваться не только как рабочая среда пользователя, но и как средство интеграции данных на протяжении всего жизненного цикла изделия.

Использование PDM-системы по сравнению с классическим подходом дает ряд преимуществ, главным из которых является отсутствие горизонтальных связей между отделами производства. Все обращения к необходимым документам осуществляются только через PDM-систему, что упрощает работу с документом и повышает его мобильность.

Реализация передачи данных со SCADA-системы в систему третьего уровня – PDM-систему, имеющую собственную БД и представляющую данные с технологического объекта управления (ТОУ) на верхнем уровне, делает возможным принятие решений о ТОУ на уровне руководства отдела (предприятия), что необходимо, например, для правильного планирования.

Данная задача является типовой и в настоящее время начинает широко внедряться на промышленных предприятиях. Для ее решения на производстве необходимы опытные специалисты, поэтому возникает необходимость обучения людей, которая приводит к необходимости создания лабораторного комплекса, который бы яв-

7

лялся физической имитацией промышленного комплекса интегрированной информационно-управляющей системы.

В качестве примера при создании интегрированных систем можно выделить следующие задачи:

1.Разработка конфигурации АСУТП на базе ПЛК Simatic S7-300 и SCADA-системы WinCC.

2.Разработка методики анализа вариантов архитектуры интегрированной информационно-управляющей системы.

3.Выбор технических и программных средств для реализации учебного комплекса имитации интегрированной информационноуправляющей системы.

4.Разработка методики анализа каналов интегрированной информационно-управ- ляющей системы с точки зрения подходов теории массового обслуживания.

5.Интеграция данных из СУ среднего уровня в СУ верхнего уровняна базе PI-Sistem.

6.Разработка конфигурации PDM-системы на базе Lotsia PDM Plus.

Реазизацию этих задач рассмотримнаконеретномпримере.

Структура рассматриваемой системы представлена на рис. В1.

Система представляет собой применяемый в промышленно-

Рис. В1. Структурная схема системы централизованного сбора и передачи информации в PDM-систему на основе платформы Plant Information System

сти комплекс интегрированной информационно-управляющей системы.

ИС представлена тремя уровнями.

8