Разработка прикладного программного обеспечения для многоканального измерительного прибора Ш-9327 - Дипломная работа

Эргономические требования к рабочему месту 4.5. Санитарно-гигиенические требования. 4.8 Требования к организации режима труда и отдыхаВ настоящее время идет постоянное усовершенствование технологии и усложнение систем управления технологическими процессами и поэтому проблемы эффективного и рационального управления технологическими процессами становятся сегодня весьма актуальны. Современные разработчики систем управления стараются использовать в СУТП приборы, которые позволяют измерять и контролировать большое количество различных параметров. Эти приборы имеют, как правило, большое число измерительных каналов с настраиваемым нормированием входных сигналов, а также аналоговые и релейные выходы, позволяющие управлять вспомогательными устройствами. Учитывая, что современные СУТП реализуются с использованием ПЭВМ в качестве верхнего уровня управления, необходимо, чтобы интерфейс оператора современной системы управления был разработан в операционной среде Windows, имел удобное оконное представление с хорошим графическим оформлением данных и широкими возможностями использования баз данных. Система управления технологическим процессом, построенная с использованием МИП Ш9327 имеет следующую структуру (Рис.Существуют две ветви средств для разработки программного обеспечения систем управления технологическим процессом: SCADA-системы;При построении СУ используются как отечественные (VNS, Trace Mode-5, СКАТ, «Имидж», MIKSYS), так и импортные (Factory Link, In Touch, Genesis, REALFLEX, FIX Dynamix и др.) SCADA-пакеты. С точки зрения использования SCADA-систем в СУ важны следующие их характеристики: качество документации; Техническая поддержка в России - качество поддержки со стороны поставщика SCADA-системы при решении проблем, возникающих у пользователей. Ресурсоемкость - насколько мощный компьютер требуется для разработки и эксплуатации данной системы. Среди импортных SCADA-пакетов данные характеристики высоки у систем Ginesis и FIX Dynamix.Современные языки программирования, такие как Borland C Builder 5.0, являясь универсальными средствами разработки, составляют конкуренцию SCADA-системам. SCADA-системы при разработке выгодны большим числом заготовок, компонентов, которые с высокой степенью вероятности могут быть использованы в любой СУ. В отличие от SCADA-систем, C Builder не имеет большого набора компонентов и заготовок, которые сразу же можно применить для построения СУ, однако при этом есть возможность создавать только те компоненты и с теми характеристиками, которые потребуются для конкретной системы управления. Размещение компонентов на формах для отображения выполняется в C Builder аналогичным образом, как и в большинстве SCADA-систем. Таким образом, в SCADA-системах, как правило, потребуется доработка или адаптация пакета, отвечающего за формирование, регистрацию и просмотр диагностики, а в Builder потребуется разработка модуля, отвечающего за формирование, регистрацию и просмотр диагностики.Использование SCADA-систем при разработке программного обеспечения СУ требует больших финансовых затрат, связанных с ее приобретением, которые в 4-10 раз выше, чем при использовании универсальных языков программирования.Разработанная в ходе дипломной работе программа предназначена для управления многоканальным измерительным преобразователем Ш9327 с помощью персонального компьютера из операционной среды Windows. Программа осуществляет постоянный контроль технологического процесса с целью удержания определенных параметров (температуры, давления и т.д.) в заданных интервалах. Программа также производит постоянный опрос оборудования на предмет обнаружения неисправностей и слежение за параметрами технологического процесса. Если проявляется неисправность или происходит существенное отклонение в ТП, то программа сигнализирует об этом загоранием соответствующего табло на панели инструментов и регистрирует неисправность/отклонение в базе соответствующей данных. Существует главная форма (MDI-form), на которой расположены средства управления программой и в пределах которой открываются дочерние интерфейсы (MDI-child) - интерфейсы управления.Рис.Программа постоянно диагностирует оборудование и при обнаружении неполадки панель начинает сигнализировать (загорается красным цветом); Кнопка дает доступ к текущей таблице и архиву неисправностей. При завершении работы текущая таблица архивируется, доступ к ней можно получить с помощью кнопки Работа с архивами интерфейса Архив диагностики оборудования; Кнопка дает доступ к текущей таблице и архиву отклонений в техпроцессе. При завершении работы текущая таблица архивируется, доступ к ней можно получить с помощью кнопки Работа с архивами интерфейса Архив отклонений в работе тепловых зон;Данная форма недоступна для вызова пользователя до тех пор, пока программа не получит от какого-либо прибора сообщения о неисправности. Если это произойдет, то оператор будет предупрежден цветовым сигналом на кнопке АСУ (см. рис. 2.2), а нажатие на этой кнопке даст доступ к интерфейсу Диагностика оборудова

Содержание программа управление измерительный интерфейс

Введение

1. Анализ современных инструментов для разработки программного обеспечения СУТП

1.1 Обзор характеристик SCADA-пакетов, применяемых для разработки ПО СУТП

1.2 Основные характеристики универсальных языков программирования и сравнение их со SCADA-системами

2. Описание разработанного программного обеспечения

2.1 Описание работы программы

2.2 Структурная схема разработанного программного обеспечения

2.3 Главная форма

2.4 Формы текущей диагностики

2.5 Формы работы с протоколами и архивами

2.6 Формы интерфейсов управления

2.7 Блок-схема работы разработанного ПО

3. Методическая часть

3.1 Планирование проведения лабораторных работ

3.2 Лабораторная работа № 1

3.3. Лабораторная работа № 2

4. Безопасность жизнедеятельности

В настоящее время идет постоянное усовершенствование технологии и усложнение систем управления технологическими процессами и поэтому проблемы эффективного и рационального управления технологическими процессами становятся сегодня весьма актуальны.

Современные разработчики систем управления стараются использовать в СУТП приборы, которые позволяют измерять и контролировать большое количество различных параметров. Эти приборы имеют, как правило, большое число измерительных каналов с настраиваемым нормированием входных сигналов, а также аналоговые и релейные выходы, позволяющие управлять вспомогательными устройствами. Также у них имеются стандартные порты для наладки связи приборов друг с другом и с ЭВМ (RS-232 и RS-485). Это открывает широкие возможности их применения в СУТП. Одним из таких приборов является многоканальный измерительный преобразователь Ш9327 производства НПФ «Сенсорика».

Учитывая, что современные СУТП реализуются с использованием ПЭВМ в качестве верхнего уровня управления, необходимо, чтобы интерфейс оператора современной системы управления был разработан в операционной среде Windows, имел удобное оконное представление с хорошим графическим оформлением данных и широкими возможностями использования баз данных.

Также важным аспектом является универсальность СУТП, возможность ее применения для управления различными технологическими процессами.

Целью дипломной работы является разработка программного обеспечения верхнего уровня для систем управления технологическими процессами, построенных с использованием многоканальных измерительных преобразователей Ш9327.

Были поставлены следующие задачи: анализ современных средств разработки СУТП и выбор оптимальной среды для разработки;

создание программного интерфейса для управления МИП Ш9327;

разработка внутренних программных механизмов;

отладка разработанного программного обеспечения.

Система управления технологическим процессом, построенная с использованием МИП Ш9327 имеет следующую структуру (Рис. 1):

Рис 1. Структура СУТП с использованием Ш9327

На рис. 1 обозначены: ПЭВМ - управляющая персональная ЭВМ;

МИП 1, МИП 2 … МИП 32 - Многоканальные измерительные преобразователи Ш9327 производства НПФ «Сенсорика»;

РП 1, РП 2 … РП 7 - приборы расширения (увеличивают число входов-выходов приборов);

RS-485 - вид порта, используемого для организации связи между приборами и ПЭВМ. Интерфейс RS-485 позволяет использовать до 32 приборов.

Программа должна соответствовать следующим исходным требованиям: работа под управлением ОС Windows, удобный пользовательский интерфейс, хорошее оконное и графическое решение, наглядность представления данных;

эффективный контроль технологического процесса;

обеспечение управления и получения информации с многоканальных измерительных преобразователей Ш9327, разработанных фирмой «Сенсорика»;

производить текущую диагностику оборудования для выявления неисправностей и отклонений в технологическом процессе;

осуществлять анализ показаний приборов на предмет отклонений в технологическом процессе;

заносить в протокол и сигнализировать оператору о неполадках в работе оборудования и отклонениях в технологическом процессе, а также фиксировать все действия, произведенные оператором (вести протокол команд оператора).

Все вышеперечисленные требования были взяты за основу при разработке программного обеспечения для СУТП.

1. Использование SCADA-систем при разработке программного обеспечения СУ требует больших финансовых затрат, связанных с ее приобретением, которые в 4-10 раз выше, чем при использовании универсальных языков программирования.

2. Трудоемкость разработки проектов в SCADA-системе и в универсальных языках программирования примерно одинакова.

3. С точки зрения экономической эффективности и трудозатрат, целесообразно для разработки программного обеспечения СУ использовать пакет программного обеспечения С Builder 5.0, как универсальный язык программирования.