WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Рис. 3 Алгоритм работы функции Для подключения КПК к MProcess шине RS-485 разработан преобразователь RS-232/RS-485 с гальванической развязкой линии одного интерфейса от другого. Гальваническая развязка реализована на быстродействующих оптронах с ТТЛ выходом. Питание оптронов со стороны RS-232 осуществляется сигналом DTR, который предварительно необходимо перевести в активное состояние (высокий уровень). Преобразование ТТЛ уровней в линии A и B интерфейса RS485 осуществляется микросхемой ADM485. Причём переключение в передачу микросхемы осуществляется сигналом TXD с RS-232.

Для подключения КПК к терминальному контроллеру через разъём «Радиостанция» разработан DB-модем с гальванической развязкой.

Сигнал с RS-232 поступает на преобразователь MAX3222, на выходе которого получается уровень ТТЛ. Управление режимом модема (приём или передача) и управление радиостанцией осуществляются с помощью одновибратора. По стартовому импульсу со стороны RS-232 модем переводится в режим передачи на время, длительность которого необходима для передачи чуть более одного байта (12-14 мс). Если за отведённое время следующий стартовый бит не пришёл, то модем переключается на приём. Далее сигнал поступает на модем FX604, который преобразует уровень ТТЛ в частотно-модулированный сигнал стандарта V.23. Гальваническая развязка реализована с помощью двух трансформаторов (приём и передача) и оптопары (управление).

Для реализации беспроводного подключения в инфракрасном диапазоне разработан преобразователь RS-485(RS-232)/IrDA. Передача данных из одного интерфейса в другой осуществляется микроконтроллером. Причём направление передачи определяется Объект- счётчик CViewAlfa3 CViewAlfa4 CViewEuro "Альфа3" Реализация CBaseABBProtocol протокола для группы счётчиков "ABB" Общие CABBHeader свойства гр у п п ы Основа счётчиков сессионного "A B B " протокола.

Базовые CBaseView CBaseCounter CBaseProtocol CDocHead свойства счётчика Основа отображения Общие экранной свойства формы объекта группы CSetHeader (счётчика) счётчиков "СЭТ" CBaseSetProtocol Реализация протокола Основа для гр у пп ы счётчиков сериализации "СЭТ" документа Объект-счётчик CViewSet CViewSet"СЭТ" Рис. 4 Структура классов для пультовых приложений КПК Рис. 5 Графическое представление профиля нагрузки автоматически по времени прихода данных с одного или с другого направления.

Следующим этапом для эффективного создания приложений для КПК является разработка базовых классов и компонент.

При создании типового приложения для КПК необходимо реализовать:

1. протокол обмена с устройством;

2. основной пользовательский интерфейс;

3. дополнительные возможности по отображению информации.

Проанализировав протоколы обмена с различными устройствами, был разработан базовый класс коммуникационного потока (CBaseProtocol), который реализует все процессы обмена информацией с контроллерами и счётчиками. Базовый класс реализует протокол обмена в наиболее общей форме: в виде сессии, с переподготовкой пакетов перед каждой отправкой и т.д. Алгоритм работы главной (рабочей) функции MProcess базового класса CBaseProtocol приведён на Рис. 3.

Для реализации протокола обмена конкретного типа необходимо создать класс протокола, унаследованный от CBaseProtocol, и переопределить в нём необходимые функции, отвечающие за определённые этапы обобщённого протокола обмена.

Для реализации единообразного сохранения, Рис. 6 Тестирование отображения и обработки информации ПИК разработаны базовые классы, образующие архитектуру, пример которой приведён на Рис. 4.

Перечень классов локального пульта сбора информации со счётчиков электроэнергии:

- CBaseCounter – базовый класс, инкапсулирующий общие свойства и методы обработки данных со счётчиков электроэнергии;

- CBaseProtocol – базовый класс, реализующий основу сессионного протокола обмена;

- CBaseView – базовый класс, реализующий отображение графической формы и Рис. 7 Тестирование ТК обработку пера (с учётом модернизированной SDI модели);

- CDocHead – базовый класс, реализующий основу файловых операций с данными графической формы;

- CABBHeader, CSetHeader – классы, содержащие данные и методы, специфичные соответствующей группе счётчиков (счётчики группы «ABB» и «СЭТ»);

- CBaseABBProtocol, CBaseSetProtocol – классы, реализующие общие части протоколов обмена счётчиков соответствующей группы (счётчики группы «ABB» и «СЭТ»);

- CViewAlfa3, CViewAlfa4, CViewEuro, CViewSet, CViewSet2 – конечные классы для каждого типа счётчика («Альфа», «АльфаПлюс», «ЕвроАльфа», СЭТ двух версий).

Для удобства оперативного анализа профилей нагрузки разработан набор классов (компонента), реализующих графическое представление данных (Рис. 5). Компонента позволяет строить одновременно несколько графиков, увеличивать и уменьшать графики с запоминанием последовательности изменений, менять свойства графиков, менять масштаб всего изображения, проводить сглаживание графиков.

Дополнительно созданы формы представления данных в табличном виде:

профили нагрузки и содержание протокола обмена.

В третьей главе на основе результатов, Рис. 8 ЛПУ КШГН полученных во второй главе, описывается созданное программное обеспечение КПК, предназначенное для:

- тестирования ПИК;

- тестирования ТК;

- локального управления сложными объектами (специализированными контроллерами).

Для тестирования ПИК разработана программа PicTest.exe (Рис. 6). Программа реализует обмен данными с ПИК по протоколу MODBUS и позволяет проверить работу всех элементов ПИК (цифровые и аналоговые входы, релейные выходы) и состав сети ПИК. Рис. 9 ЛПУ ГЗУ «Спутник» Для тестирования ТК разработана программа TestTK.exe (Рис. 7). Программа реализует обмен данными с ТК по протоколу «Прорыв» и позволяет проверить работоспособность ТК в целом, а так же проверить работу всех элементов ТК и подключённых к нему ПИК. Имеется возможность просмотреть очередь входящих и исходящих сообщений протокола обмена, скорректировать внутренние часы ТК, сбросить сетевой уровень контроллера. В программе реализована возможность формирования произвольной MODSBUS-подобной команды, что позволяет проводить тестирование широкого круга устройств.

Для локального управления контроллером штангового глубинного насоса (КШГН) разработана программа Ksgn.exe (Рис. 8). Программа позволяет считывать данные с контроллера по MODBUS-подобному протоколу и реализует управление КШГН путём изменения внутренних переменных контроллера. Помимо съёма накопленной информации и настройки параметров силовой установки, аналогичным образом реализовано управление встроенными алгоритмами калибровки и измерения дебита скважины. Программа позволяет производить обновление ПО контроллера с максимальным сохранением настроек предыдущей версии. Для детального анализа работы установки реализовано формирование отчётов о состоянии установки и последнем аварийном отключении.

Для локального управления групповыми Рис. 10 ЛПУ ГЗУ "Электрон А-400" замерными установками (ГЗУ) разработаны две программы: для ГЗУ «Спутник» TK16602.exe (Рис. 9) и Electron.exe для ГЗУ «Электрон А-400» (Рис. 10).

Первая программа реализует обмен с контроллером ГЗУ по модифицированному MODBUS протоколу. Программа позволяет управлять режимами работы ГЗУ, считывать накопленные замеры и производить необходимые настройки. Программа позволяет производить обновление ПО контроллера с максимальным сохранением настроек предыдущей версии. По форматам файлов Рис. 11 ЛПУ КЭЦН программа совместима с предыдущей программой (ЛПУ КШГН).

Вторая программа (Electron.exe) реализует управление ТК ГЗУ «Электрон А-400» по протоколу «Прорыв». Программа позволяет управлять режимами работы ГЗУ, считывать накопленные замеры, реагировать на внештатные ситуации (неправильное переключение нефтераспределительных устройств, некорректное завершение цикла замера и проч.), производить необходимые настройки контроллера, оперативно наблюдать ход цикла замера ГЗУ.

Для локального управления контроллером электрического центробежного насоса (КЭЦН) разработана программа Vortex.exe (Рис.

11). Программа обеспечивает обмен данными с КЭЦН по протоколу MODBUS. Реализованы функции управления режимами работы установки, настройка параметров работы насоса, возможно управление самим насосом с КПК.

Четвёртая глава посвящена организации взаимодействия КПК и настольного компьютера и созданию системы локального сбора информации со счётчиков электроэнергии.

Для локального сбора информации со счётчиков электроэнергии разработана программа EnergyPro.exe (Рис. 12). Работу программы контролирует задание, выданное системой локального сбора. Программа осуществляет считывание информации со счётчиков электроэнергии за определённый Рис. 12 ЛПУ «Энергетика» период времени: профиль нагрузки, журнал событий, состояние счётчика и проч.

Для обработки файлов КПК на настольном компьютере разработана программа Ddc.exe, с помощью которой можно просматривать, распечатывать и редактировать (если разрешено) файлы, созданные КПК всеми разработанными приложениями. В том числе: графики, таблицы внутренних переменных, отчёты, данные инициализации контроллеров, таблицы замеров, профили нагрузки, журналы событий.

Для создания системы локального сбора в SCADA «Телескоп Плюс» разработана компонента LocalAdmin.exe, структура которой приведена на Рис. 13. Программа формирует задание на сбор информации (Рис. 14) исходя из имеющихся данных по замерам, расписания сбора, наличия КПК и операторов. Задание загружается в КПК назначенного оператора.

Собранные под управлением задания данные со счётчиков передаются в базу данных тоже через локального администратора.

Программа имеет режим администратора, в котором создаются описания КПК, операторов, вводятся настройки локального SCADA «Телескоп Плюс» Л ОКАЛЬНЫЙ АДМИНИСТРАТОР Работа с базой данных Счётчики К ПК Подстанции Операторы Задания З амеры Ведение Планировщик контрольного замер а О бработчик данных Работа с файлами КПК КПК Рис. 13 Структура приложения LocalAdmin.exe Рис. 14 Формирование задания на сбор информации подключения к счётчикам. В режиме пользователя осуществляются только формирование заданий и приём собранных данных.

Заключение содержит основные выводы и результаты диссертационной работы.

Приложение 1 содержит принципиальную схему преобразователя интерфейсов RS-232/RS-485.

Приложение 2 содержит принципиальную схему преобразователя интерфейсов RS-232/V.23.

Приложение 3 содержит принципиальную схему преобразователя интерфейсов RS-485(232)/IrDA.

В приложении 4 представлены акты о внедрении результатов работы.

Основные результаты работы - cформулирована задача оптимального распределения объектов автоматизации между обслуживающим персоналом и предложен алгоритм её решения;

- разработан набор устройств (преобразователей интерфейсов) для подключения КПК к используемому оборудованию;

- разработан набор базовых классов и компонент для построения программного обеспечения КПК, обеспечивающих: реализацию протокола обмена с контроллерами и счётчиками, единообразный подход к отображению, хранению и представлению информации, представление массивов информации в виде графиков и таблиц;

- разработано программное обеспечение для:

тестирования терминальных контроллеров;

тестирования периферийных интерфейсных контроллеров;

локального управления контроллером штангового глубинного насоса;

локального управления контроллером электрического центробежного насоса;

локального управления контроллером групповой замерной установки ГЗУ «Спутник»;

локального управления контроллером групповой замерной установки ГЗУ «Электрон А-400»;

считывания данных со счётчиков электроэнергии (в том числе в составе системы локального сбора);

синхронизации данных КПК с настольным компьютером;

создания системы локального сбора информации со счётчиков электроэнергии.

Список работ по теме диссертации 1. Юрченко Д.Б. Программное обеспечение локального управления групповой замерной установкой (ГЗУ) «Электрон А-400»: Тез. докл.

Микроэлектроника и информатика – 2001. Восьмая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. - М.: МИЭТ, 2001. - С.185.

2. Юрченко Д.Б. Локальный пульт управления сетью MODBUS устройств: Тез. докл. Микроэлектроника и информатика – 2002.

Девятая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов.- М.: МИЭТ, 2002. - С.217.

3. Юрченко Д.Б. Система локального сбора биллинговой информации со счётчиков электроэнергии: Тез. докл. Микроэлектроника и информатика – 2003. Десятая всероссийская межвузовская научнотехническая конференция студентов и аспирантов.- М.: МИЭТ, 2003. - С.309.

4. Юрченко Д.Б. Локальное управление в SCADA системе //Естественные и технические науки. - 2003. №2. - С.118-120.

5. Юрченко Д.Б. Автоматическое планирование локального сбора информации со счётчиков электроэнергии в системе АСКУЭ //Актуальные проблемы современной науки. - 2003. №3. – С.251-253.

6. Юрченко Д.Б. Критерии выбора средств автоматизации в SCADA системах //Аспирант и соискатель. - 2003. №3. – С.228-229.

7. Юрченко Д.Б. Архитектура пультовых приложений для мобильного оборудования в системах локального сбора и обработки информации //Системный анализ и информационно-управляющие системы:

Сборник научных трудов /Под ред. В.А. Бархоткина - М.:МИЭТ, 2006. С.183-191.

8. Юрченко Д.Б. Распределение объектов автоматизации в системах локального сбора информации //Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2007. №3. – С.50-54.

Подписано в печать:

Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»