close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4 вар ха ха

код для вставкиСкачать
 Аннотация
В курсовом проекте необходимо разработать модульную подсистему сбора данных и управления, используя базовый блок ADAM-5000/TCP и модули ADAM-5000/6000 фирмы Advantech. Необходимо разработать генератор тестового сигнала и отобразить тренд сигнала в реальном времени и как исторических данных, отобразить сигнал требуется на виртуальном приборе HMI в среде Advantech Studio. Параметры сигнала согласовать с параметрами модуля.
В курсовом проекте приведены технические характеристики используемых модулей, базового блока, конфигурация устройств, структура подсистемы и ее описание, получен тестовый сигнал, тренды сигнала в реальном времени и как исторических данных.
Содержание
Введение5
1. Структура подсистемы и ее описание8
2. Выбор и описание, конфигурирование и настройка устройств10
2.1 Выбор устройств10
2.2 Описание устройств11
2.2.1 Модуль аналогового ввода ADAM-501711
2.2.2 Модуль аналогового ввода ADAM-5017Р13
2.2.3 Модуль аналогового вывода ADAM-5024................................15
2.2.4 Модуль дискретного ввода-вывода ADAM-5055S17
2.3 Конфигурация разработанной подсистемы19
2.3.1 Конфигурирование модуля аналогового ввода ADAM-501722
2.3.2 Конфигурирование модуля аналогового ввода ADAM-5017P22
2.3.3 Конфигурирование модуля аналогового вывода24
2.3.4 Конфигурирование модуля дискретного ввода-вывода25
2.3.5 Адресация регистров модулей...................................................26
3. Описание процесса разработки HMI28
3.1. Описание среды разработки Advantech Studio.........................28
3.2 Разработка приложения..........................................................30
Заключение.................................................................................43
Список использованных источников..................................................44
Введение
Аппаратно-программный комплекс - техническое решение концепции алгоритма работы сложной системы, управление которой, осуществляется, как правило, исполнением кода из определённого базового набора команд, описанных в документации.
Аппаратно-программный комплекс состоит из двух основных частей:
* Аппаратная часть (Hardware) - устройство сбора и/или обработки информации, например, компьютер;
* Программная часть (Software) - специализированное программное обеспечение (как правило, написано компанией - производителем аппаратной части), обрабатывающее и интерпретирующее данные, собранные аппаратной частью[1].
Персональный компьютер (ПК) имеет своей целевой задачей представление результатов обработки исходных данных. Для решения такой задачи ПК должен обладать аппаратурой, то есть набором аппаратных и программных средств. ПК имеет вычислительную задачу, которая тесно связана с задачей представления результатов решений первой задачи в виде, удобном для пользователя. Однако существует большое количество информационных систем (ИС), которые принципиально отличаются от системы в виде ПК. Такие системы предполагают, что исходные данные и результаты их обработки попадают в ПК и выводятся из него с помощью специализированных средств. Вид таких средств во многом определяется параметрами источника информации и приёмника сформированных выходных воздействий, то есть объектом исследования и управления, называемым устройством сопряжения с объектом (УСО). В качестве объектов могут выступать прокатные станы металлургических заводов, мощные судовые установки, подвижные объекты, летательные аппараты и т. п. Задачами УСО являются сбор данных об объекте и выдача необходимых управляющих воздействий на механизмы, изменяющие состояние объекта.
С точки зрения документирования, аппаратно-программный комплекс занимает промежуточное положение между устройством или программным продуктом в чистом виде и автоматизированной системой. Как правило, производитель тиражируемого аппаратно-программного комплекса не знает заранее, где именно на основе последнего будет развернута система, и как именно она будет функционировать. Тем не менее, в большинстве случаев он исходит из одного или нескольких типовых сценариев применения комплекса в составе системы, что отражается и в устройстве комплекса, и в эксплуатационной документации на него [2].
Фирма Advantech является одним из лидеров в производстве компьютеров и контроллеров для применения в условиях промышленного производства. В настоящее время фирма выпускает широкую номенклатуру изделий для систем автоматизации в различных отраслях. Это промышленные IBM РС совместимые компьютеры, промышленные рабочие станции, панельные компьютеры, контроллеры для распределенных систем сбора данных и управления, платы ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов и различное вспомогательное оборудование. Гибкая современная система организации производства позволяет наилучшим образом удовлетворять потребности заказчиков, постоянно обновляя ассортимент продукции, расширяя функциональный состав оборудования при одновременном повышении качества продукции. Средства фирмы предназначены для построения нижнего уровня АСУ ТП, в том числе территориально распределенных. Данные технические средства в ряде случаев могут рассматриваться в качестве альтернативы традиционным УСО и программируемым логическим контроллерам известных производителей [3]. Advantech Studio -это пакет инструментальных средств, включающий в себя все необходимые блоки для разработки современных человеко-машинных интерфейсов (HMI) и приложений SCADA-систем. Созданные приложения работают в среде Windows NT/2000/XP, CE.NET, Internet и Intranet .
Интуитивно понятный графический интерфейс упрощает процесс создания приложений. Использование скриптов позволяет осуществлять разработку специфических систем. Advantech Studio имеет такие функции, как объектно-ориентированная база данных, математические функции, генерация отчетов, архивирование, сигналы тревог, рецепты и интерфейсы для ПЛК, удаленного ввода/вывода и работы в сетях TCP/IP. Таким образом, Advantech Studio - это полнофункциональная SCADA-система, которая может быть установлена даже в карманный компьютер [4]. Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) (англ. Human machine interface, HMI) - широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие оператора с управляемыми им машинами [1].
SCADA-система - (от англ. Supervisory Control And Data Acquisition, Диспетчерское управление и сбор данных) - программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления [1]. 1. Структура подсистемы и ее описание
Модульная подсистема сбора данных и управления создается на основе средств, производимых фирмой Advantech. В курсовом проекте будут использоваться модули серии ADAM-5000 и базовый блок ADAM-5000/TCP. Устройства серии ADAM-5000 обеспечивают выполнение функций аналогового и дискретного ввода-вывода, первичного преобразования данных, приема команд от удаленного диспетчерского пункта управления и передачи в его адрес данных с использованием интерфейса RS-485, шины CAN, технологии Ethernet. Эта группа устройств представлена программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) и базовыми блоками. Базовые блоки с интерфейсом RS-485: ADAM-5000/485 на 4 слота, ADAM-5000E на 8 слотов. Для сети Ethernet фирма выпускает базовый блок ADAM-5000/TCP на 8 слотов, ADAM-5000/TCP L на 4 слота, для сети CAN - базовый блок ADAM-5000/CAN на 4 слота.
Блок ADAM-5000/TCP функционирует как центр обработки данных ввода-вывода. Устройство ADAM-5000/TCP, имеющее встроенный порт Ethernet со скоростью обмена 10/100 Мбит/с, предоставляет 8 управляющим компьютерам прямой доступ к данным о состоянии контролируемого объекта с помощью OPC-сервера или элементов управления ActiveX. При этом устройство ADAM-5000/TCP использует популярный сетевой протокол для промышленных сетей на базе технологии Ethernet ModBus/TCP. Использование этого протокола позволяет легко интегрировать устройства ADAM-5000/TCP со SCADA-системами или другими пользовательскими приложениями, которые поддерживают протокол ModBus. В качестве процессора используется 32-разрядный RISC-процессор Strong ARM фирмы Intel, тактовая частота - 200 МГц, ОЗУ - 4 Мб, флеш-ПЗУ - 512 Кб, операционная система реального времени типа MS DOS. Максимальная протяженность линии связи 100 м (без повторителя). В данный базовый блок можно установить до 8 модулей, обеспечивающих до 128 каналов ввода-вывода. Напряжение изоляции 1500 В постоянного тока для интерфейса Ethernet. Порт RS-485 для подключения устройств, поддерживающих протокол ModBus/RTU. Программная поддержка: служебное ПО, OPC-сервер ModBus/TCP, драйвер ModBus/TCP, элементы управления ActiveX, SCADA-пакет ADAMView, Advantech Studio, Delphi, C++,Visual Basic. Структура базового блока изображена на рисунке 1:
Рисунок 1 - Структура базового блока ADAM-5000/TCP Внешний вид базового блока отображен на рисунке 2:
Рисунок 2 - Внешний вил базового блока ADAM-5000/TCP 2. Выбор и описание, конфигурирование и настройка устройств
2.1 Выбор устройств
Подсистему сбора данных и управления необходимо построить на основе базового блока ADAM-5000/TCP и модулей ADAM-5000/6000. Выбор модулей производится исходя из заданных по варианту каналов дискретного и аналогового ввода-вывода, при этом следует учитывать соотношения цен и качественных характеристик модулей.
Поскольку необходимо реализовать 10 аналоговых каналов ввода по напряжению и 1 аналоговый канал по току, целесообразно использовать модули аналогового ввода ADAM-5017 и ADAM-5017P. ADAM-5017 имеет 8 каналов аналогового ввода, причем для всех каналов можно установить режим по току или по напряжению. Организуем с помощью данного модуля 3 канала аналогового ввода по напряжению. ADAM-5017P отличается от ADAM-5017 возможностью установки режима для каждого канала, поэтому мы реализуем с его помощью 7 каналов аналогового ввода по напряжению и 1 по току.
Необходимо организовать два выходных аналоговых сигнала: один по току, один - по напряжению. В качестве модуля аналогового вывода используем ADAM-5024, аналоговый вывод будет реализован с помощью двух каналов данного модуля (из четырех).
Необходимо реализовать 6 каналов дискретного ввода типа "сухой контакт" и 1 канал дискретного вывода. Для этого используем модуль ADAM-5055S. Он имеет по 8 каналов ввода и вывода, его использование может обеспечить цепь с "сухим" контактом.
Отсутствие модулей серии 6000 обусловлено их высокой стоимостью и возможностями серии 5000 обеспечить выполнение поставленной задачи.
Структура подсистемы имеет вид, показанный на рисунке 3:
Рисунок 3 - Структура системы
2.2 Описание устройств
2.2.1 Модуль аналогового ввода ADAM-5017
Модуль ADAM-5017 - это 16-разрядное устройство дифференциального аналогового ввода, которое обеспечивает программирование входного диапазона на всех 8 каналах. Значения для напряжения могут быть представлены в милливольтах (±150mV, ±500mV) и в вольтах (±1V, ±5V и ±10V), для тока в миллиамперах (±20 мА, 4-20 мА). Модуль обеспечивает данные компьютеру в технических единицах (милливольт, вольт, миллиампер). Цена модуля на момент создания проекта: 170, 22$.
Внешний вид модуля представлен на рисунке 4:
Рисунок 4 - Модуль ADAM-5017
Технические характеристики:
Производитель: Advantech;
Конструкция: модуль с параллельным интерфейсом, пластиковый корпус;
Тип интерфейса: локальная шина контроллера;
Аналоговый ввод;
Количество каналов аналогового ввода:8;
Диапазон входного сигнала по напряжению:-0.15...0.15,-0.5...0.5,-1...1,-5...5,-10...10 В;
Диапазоны биополярного сигнала по току:0...20 мА;
Входное сопротивление при измерении напряжения:2 МОм;
Полоса пропускания:13.1 Гц;
Разрядность АЦП:16 бит;
Частота выборки АЦП:10 Выборок/с;
Тип преобразования АЦП:Сигма-дельта АЦП;
Режимы запуска АЦП: встроенный генератор;
Гальваническая изоляция:3000 В;
Погрешность:±0.1 %;
Коэффициент подавления помехи общего вида:92 дБ (50/60Hz);
Индикаторы: светодиод готовности модуля;
Разъемы: винтовые клеммы;
Напряжение питания:+5В;
Потребляемая мощность:1.0 Вт;
Длина:110 мм;
Ширина:61.5 мм;
Высота:30 мм;
Рабочая температура:-25...+75 °С.
2.2.2 Модуль аналогового ввода ADAM-5017P
Модуль ADAM-5017P представляет собой 8-канальное устройство аналогового ввода с дифференциальными независимыми входами, оснащенное 16-разрядным АЦП. Основное отличие модуля от ADAM-5017 в том, что ADAM-5017P позволяет устанавливать диапазон измерения для каждого канала. Цена модуля на момент создания проекта: 215,78 $.
Внешний вид модуля представлен на рисунке 5:
Рисунок 5 - Модуль ADAM-5017Р
Технические характеристики:
Производитель: Advantech;
Конструкция: модуль с параллельным интерфейсом, пластиковый корпус;
Тип интерфейса: локальная шина контроллера;
Аналоговый ввод;
Количество каналов аналогового ввода:8;
Диапазон входного сигнала по напряжению:-0.15...0.15,-0.5...0.5,-1...1,-5...5,-10...10 В;
Диапазоны биополярного сигнала по току:0...20, 4...20 мА;
Входное сопротивление при измерении напряжения:20 МОм;
Входное сопротивление при измерении тока:120 Ом;
Токовый шунт:120 Ом встроенный;
Разрядность АЦП:16 бит;
Частота выборки АЦП:10 Выборок/с;
Тип преобразования АЦП: Сигма-дельта АЦП;
Режимы запуска АЦП: встроенный генератор;
Гальваническая изоляция:3000 В;
Погрешность:±0.1 %;
Коэффициент подавления помехи общего вида:92 дБ (50/60Hz);
Индикаторы: светодиод готовности модуля;
Разъемы: винтовые клеммы;
Напряжение питания:+5В;
Потребляемая мощность:1.5 Вт max;
Длина:110 мм;
Ширина:61.5 мм;
Высота:30 мм;
Рабочая температура:-25...+75 °С.
2.2.3 Модуль аналогового вывода ADAM-5024
Модуль ADAM-5024 представляет собой 4-канальное устройство аналогового вывода, обеспечивающий цифро-аналоговое преобразование кодовых значений, выраженных в формате инженерных единиц, в аналоговые выходные сигналы. Используя сервисное программное обеспечение, пользователь может задать скорость нарастания выходного сигнала, его начальное значение и тип (ток или напряжение). Цена модуля на момент создания проекта: 235,75$.
Внешний вид модуля представлен на рисунке 6:
Рисунок 6 - Модуль ADAM-5024
Технические характеристики:
Производитель: Advantech;
Конструкция: модуль с параллельным интерфейсом, пластиковый корпус;
Тип интерфейса: локальная шина контроллера;
Аналоговый вывод;
Количество каналов аналогового вывода:4;
Разрядность ЦАП:12 бит;
Выходной диапазон:0...10 В, 0...20, 4...20 мА;
Индикаторы: светодиод готовности модуля;
Разъемы: винтовые клеммы;
Напряжение питания:+5В;
Потребляемая мощность:2.9 Вт max;
Длина:110 мм;
Ширина:61.5 мм;
Высота:30 мм;
Рабочая температура:-25...+75 °С.
2.2.4 Модуль дискретного ввода/вывода ADAM-5055S
Модуль ADAM-5055S имеет 16 каналов дискретного ввода/вывода. Каждый его канал может быть независимо сконфигурирован как входной или выходной с помощью DIP-переключателя, расположенного на плате устройства. Выходные каскады каналов выполнены в виде транзисторных ключей по схеме с открытым коллектором, обеспечивающих непосредственное управление маломощной нагрузкой. Входные каналы модуля ADAM-5055S могут быть использованы для контроля состояния концевых выключателей или датчиков приближения, а также для приема других дискретных сигналов. Цена модуля на момент создания проекта: 99,90 $.
Внешний вид модуля представлен на рисунке 7:
Рисунок 7 - Модуль ADAM-5055S
Технические характеристики:
Производитель: Advantech;
Конструкция: модуль с параллельным интерфейсом, пластиковый корпус;
Тип интерфейса: локальная шина контроллера;
Дискретный ввод/вывод
Количество каналов дискретного ввода:8 (сигнал до 50 В или цепь с "сухим" контактом);
Количество каналов дискретного вывода:8 (открытый коллектор, с изоляцией);
Постоянный коммутируемый ток:200 мА;
Постоянное коммутируемое напряжение:40 В;
Индикаторы: светодиод готовности модуля;
Разъемы: винтовые клеммы;
Напряжение питания:+5В;
Потребляемая мощность:0.7 Вт;
Длина:110 мм;
Ширина:61.5 мм;
Высота:30 мм;
Рабочая температура:-25...+75 °С.
2.3 Конфигурация подсистемы
Конфигурирование выбранных устройств производится с помощью утилиты ADAM-5000TCP-6000 Utility.
Утилита представляет собой сервисное программное обеспечение, поставляемое фирмой вместе с аппаратными средствами. Она используется для настройки модулей на заданные режимы эксплуатации и их калибровки.
Утилита имеет интуитивно понятный интерфейс. После запуска утилиты появляется окно операций, в котором отображаются результаты автоматического поиска и идентификации устройств системы автоматизации, подключенных к хосту. В верхней части окна находится функциональное меню и панель инструментов. Рисунок 8 - Окно утилиты с подключениями к хосту
В верхней части окна находится функциональное меню и панель инструментов. Секция Tool содержит следующие функции:
1) Add Remote Ethernet Device - добавляет новый модуль ADAM-6000 или базовый блок ADAM-5000/TCP и делает его доступным в локальной сети или сети Интернет.
2) Search for Ethernet Device - осуществляет поиск всех модулей ADAM-6000 и ADAM-5000/ TCP в сети Ethernet. 3) Refresh a Ethernet Device - проводит обновление определенных модулей ADAM-6000 или ADAM-5000/TCP.
4) Terminal - выводит в окне операций терминал для выполнения команд настройки, опроса, калибровки модулей.
Секция Setup содержит функции установки Timeout (время ожидания) и Scan Rate (частота сканирования). Секция Help содержит интерактивную функцию справки DLL API Help, Demo program listing - список демонстрационных программ, Advantech Home Page - подключение к сайту фирмы Advantech.
Панель инструментов имеет 6 кнопок команд, представленных ниже.
Рисунок 9 - Панель инструментов утилиты
При запуске утилиты IP-адреса всех модулей ввода/вывода ADAM-6000 и ADAM-5000/TCP в сети Ethernet ищутся автоматически и отображаются на дереве структуры. Окно утилиты обеспечивает пользователя инструментом установления соединения в сети. Для этого необходимо ввести с клавиатуры определенный IP-адрес, с которым нужно соединиться, и нажать кнопку PING. После того как утилита обнаружит в сети модули ADAM-6000 и базовый блок ADAM-5000/TCP, пользователь может начать установку каждого модуля по следующим шагам.
Шаг 1. Выбирается базовый блок или интеллектуальный модуль серии ADAM-6000, из числа представленных на древовидной структуре области дисплея. На вкладке System элементы Device Name (Имя устройства) и Device Description (Описание устройства) доступны для редактирования и применения (кнопка Apply).
Шаг 2. Выбирается вкладка Network (Сеть) для настройки протоколов TCP/IP сети, содержащая следующие элементы.
Рисунок 10 - Окно утилиты с IP-адресом базового блока
1) MAC Address -адрес сети Ethernet, который не изменяется.
2) Link Speed (Скорость соединения) - эта функция показывает текущую скорость соединения, величина которой может быть равной 10 или 100 Мбит/с и определяется утилитой автоматически.
3) Duplex Mode (Дуплексный режим) - текущий (полудуплексный или дуплексный) режим передачи, обнаруживаемый утилитой для устройства на сетевом сегменте автоматически.
4) IP Address, SubnetAddress, Default Gateway - IP-адрес, маска подсети и шлюз, заданный по умолчанию. IP-адрес идентифицирует устройства серии ADAM-6000 и ADAM-5000/TCP в глобальной сети. Каждый модуль ADAM-6000 и ADAM-5000/TCP имеет заданный по умолчанию IP-адрес 10.0.0.1. Поэтому рекомендуется не подсоединять много устройств ADAM-6000 и ADAM-5000/TCP одновременно во избежание столкновений в сети Ethernet. При конфигурировании модулей ADAM-6000 и ADAM-5000/TCP следует помнить о том, что они и хост должны иметь одну и ту же маску подсети.
2.3.1 Конфигурирование модуля аналогового ввода ADAM-5017
В качестве модуля аналогового ввода выбран модуль ADAM-5017. Окно утилиты, с которым мы работаем при настройке модуля, с необходимыми установками, представлено на рисунке 11:
Рисунок 11 - Конфигурация модуля ADAM-5017
2.3.2 Конфигурирование модуля аналогового ввода ADAM-5017P
Модуль ADAM-5017P аналогичен ADAM-5017 с той разницей, что ADAM-5017P позволяет настраивать режим для каждого своего канала. Конфигурирование показано на следующих рисунках:
Рисунок 12 - Конфигурация модуля ADAM-5017Р
Рисунок 13 - Конфигурация модуля ADAM-5017Р
2.3.3 Конфигурирование модуля аналогового вывода ADAM-5024
Используем два канала из четырёх данного модуля, типы: один по току, второй - по напряжению.
Конфигурирование показано на рисунках 14 и 15:
Рисунок 14 - Конфигурация модуля ADAM-5024 (нулевой канал - по току)
Рисунок 15 - Конфигурация модуля ADAM-5024 (третий канал - по напряжению)
2.3.4 Конфигурирование модуля дискретного ввода-вывода ADAM-5055S
При выборе модулей цифрового ввода/вывода ADAM-5055S у пользователя имеется возможность чтения следующей информации.
1) Location (Местоположение) - стандартный Modbus-адрес.
2) Type (Тип) - тип данных канала ввода/вывода. Для цифровых каналов тип имеет значение Bit.
3) Value (Значение) - текущее состояние каждого канала модуля ввода/вывода. Значение цифровых модулей ввода-вывода может быть равным 0 (OFF) или 1 (ON).
4) Description (описание) - описание номера и типа канала. 5) Mode (режим) - режим, устанавливаемый для каждого канала. Пользователю предоставлена возможность контролировать состояние каналов ввода/вывода. С этой целью в правой части окна утилиты расположен графический операционный интерфейс. Чтение состояний цифровых каналов ввода производят на вкладке Digital Input (цифровой вход). Запись состояния цифрового канала вывода - на вкладке Digital Output (цифровой выход) проводят с помощью щелчка по значку индикатора. Соответствующий шестнадцатеричный код рассчитывается автоматически. Цифровые каналы ввода поддерживают функции счетчика и блокировки сигнала. Цифровые каналы вывода обеспечивают функции вывода импульса и задержки. Названные функции можно реализовать после выделения требуемого канала и выбора для него соответствующих режимов с помощью средств графического интерфейса.
Конфигурирование показано на рисунке 16:
Рисунок 16 - Конфигурация модуля ADAM-5055S
2.3.5 Адресация регистров модулей
Рисунок 17 - Адресация регистров модулей
В разработанной подсистеме к базовому блоку подключены модули, каждый из них будет иметь свой диапазон ModBus-адресов.
В слоте 0 расположен модуль ADAM-5055S. Для данного модуля выделен следующий диапазон адресов: [00001-00007].
Для модуля аналогового ввода ADAM-5017Р, расположенного в 1м слоте базового блока, адреса размещаются в диапазоне: [40009-40016].
Для модуля аналогового ввода ADAM-5017, расположенного во 2м слоте базового блока, адреса размещаются в диапазоне: [40017-40019].
Адреса каналов модуля аналогового вывода ADAM-5024, расположенного во 3м слоте базового блока представлены в диапазоне: [40025-40026]. 3. Разработка HMI приложения
3.1 Описание среды Advantech Studio
При разработке используется демо-версия среды Advantech Studio 5.0. Время, отводимое системой для разработки приложения, составляет два часа, после чего система предлагает сохранить изменения, и программное средство нужно будет запустить заново.
Среда проектирования состоит из следующих основных областей:
* Workspace (Окно рабочей области проекта) - содержит четыре вкладки, компоненты на каждой из которых размещены в виде дерева:
- Database (База данных) - содержит доступные пользователю теги Advantech Studio;
- Graphics (Графика) - содержит готовые экраны и библиотеку объектов;
- Tasks (Задачи) - позволяет создавать файлы тревог, трендов и др.;
- Соmm (Связь) - позволяет подключать драйверы связи и устанавливать связь тегов с оборудованием.
* Database Spy (Окно контроля базы данных) - предоставляет средства отладки, которые можно использовать для контроля, вызова тегов и выполнения функций.
* Output (Окно вывода) - предназначено для вывода ответов системы на совершаемые разработчиком действия.
* Инструменты создания экрана - содержит инструментальные средства для конструирования внешнего облика экрана.
* Рабочий лист компонентов проекта - центральная область окна, в которой отображаются те рабочие листы проекта, с которыми производятся действия на разных вкладках Workspace.
Остальные области окна среды являются традиционными для приложений Windows.
Среда имеет обширную библиотеку, объекты которой можно использовать при разработке приложения, также можно создавать свои объекты.
Работу приложения можно увидеть, запустив его на выполнение с помощью кнопки на панели инструментов.
3.2 Разработка приложения
Целями разработки приложения является получение сигнала, тренда реального времени и как исторических данных. Для создания проекта выполняют команду меню File/New. В открывшемся окне на вкладке Project вводят имя проекта. Платформу реализации проекта (Target platform) можно не выбирать (останется действующая по умолчанию WebOIT for WinCE). После нажатия Ok появится окно диалога Project Wizard, в котором в списке Template выбирают Empty Application и задают разрешение (Resolution) экрана.
Рисунок 18 - Окно создания проекта
Рисунок 19 - Задание разрешения экрана
Далее реализуем экранную форму проекта (screen). Производим щелчок правой клавишей мыши (вызов контекстного меню) на папке Screens, находящейся на вкладке Graphics области Workspace, и выполняем команду Insert. Заполнив нужные позиции в окне диалога, нажимаем Ok. Затем размещаем необходимые элементы, выбрав их из библиотеки Library на вкладке Graph.
Рисунок 20 - Экранная форма проекта
Необходимо создать теги, чтобы описать требуемый сигнал. Для создания тега нужно выполнить команду Insert Tag на вкладке DataBase. Создаем два тега: u1, i.
Рисунок 21 - Свойства тега i
Рисунок 22 - Свойства тега u1
Щелчок правой кнопкой мыши по папке Math вызывает команду Insert, выполнение которой позволяет открыть лист для моделирования некоторого процесса. В строке Description вводят его описание. В строке Execution - целое не равное нулю число. В нижней части листа описывают сам процесс, используя при этом имеющийся у среды арсенал функций. Рисунок 23 - Описание поведения сигнала
Для того чтобы измерительный прибор отображал некоторую физическую величину, необходимо вызвать окно свойств прибора, в нем раскрыть список свойств и щелкнуть по свойству Dynamic Rotation. После этого в строку Tag/Expression вносят имя тега, значение которого будет отображать прибор, или связанное с тегом выражение. В окне задают также минимальное и максимальное значения тега и углы отклонения стрелки прибора от среднего положения в градусах.
Рисунок 24 - Свойства тега u1
Для отображения данных в реальном времени (On Line) вызывают свойства компонента Trend. Свойства представлены на рисунке:
Рисунок 25 - Свойства компонента Trend
Поле Trigger используется трендом On Line, но трендом исторических данных (History) не используется. Выбирают тип кривой (Curve type). Тип X/t соответствует представлению тега во времени. Затем настраивают шкалы по горизонтали и вертикали.
Рисунок 26 - Описание горизонтальной шкалы тренда
Рисунок 27 - Описание вертикальной шкалы тренда
Щелчок по кнопке Pens вызывает окно для ввода имени тега, выбора цвета линии и задания пределов наблюдения процессов - параметров Min и Max, изменяющих масштаб тренда.
Рисунок 28 - Окно Pens
Для построения тренда исторических данных создадим группу тегов, участвующих в его работе. С этой целью создадим новый класс CTrend на вкладке Database после двойного щелчка правой кнопки мыши по папке Classes. Затем заполним таблицу тегов класса с указанием имен тегов, их типа и описания.
Рисунок 29 - Теги класса CTrend
Далее вставляем командой Insert Tag относящийся к созданному классу новый тег приложения Trend:
Рисунок 30 - Тег Trend класса CTrend
Далее выполняем команду File/New... и в окне диалога выбираем Trend Worksheet. Затем в появившемся окне вводим описание тренда в поле Description, в строке Disable не делаем никаких запрещающих действий, задаём в строке File Life Time время жизни rtf-файлов данных на диске - 100 дней. Сами файлы будут именоваться по дате их создания, если установлен флажок Data (Default) в группе Name of History Files. Имя файла имеет следующую структуру:
<h-номер файла><две последние цифры года><месяц><день>.hst.
Далее устанавливаем флажок Save On Trigger и заносим в позицию напротив него имя триггера - trend.Update. В строку таблицы тегов заносим имя созданного нами тега u1.
Рисунок 31 - Окно Trend WorkSheet
Для обеспечения работы исторического тренда в окне диалога Screen Attributes необходимо установить флажок рядом с кнопкой On Open, после чего щелкнуть по самой кнопке. В окне диалога Screen Math укажем имена тегов, активируемых вместе с открытием экрана Trend. Рисунок 32 - Окно атрибутов экрана
Рисунок 33 - Окно Screen Math
Для объекта Trend зададим свойства в соответствии с описанными тегами. Настройки для горизонтальной шкалы представлены на рисунке 34:
Рисунок 34 - Окно настроек горизонтальной шкалы для исторического тренда
Настройки для вертикальной шкалы представлены на рисунке 35:
Рисунок 35 - Окно настроек вертикальной шкалы для исторического тренда
В окне свойств тренда щелчком по кнопке Pens вызовем окно диалога для описания пера. В нем в поле Tag укажем имя отображаемого на тренде тега u1, а в поле Cursor value - trend.CursorPen. В остальных полях зададим цвет линии тренда и пределы изменения тега (0 и trend.HiLim).
Рисунок 36 - Окно Pens для исторического тренда
Для задания даты и времени старта тренда исторических данных на экране под соответствующими надписями располагаем текстовые компоненты со свойствами динамического текста - Text I/O. На рисунке 37 показано окно свойств даты старта, где задаём в поле Tag/Expression имя тега trend.StartDate и устанавливаем флажок Input Enabled, разрешающий вводить нужную дату после запуска приложения. Рисунок 37 - Окно настроек динамического ввода даты исторического тренда
Аналогично поступаем со временем старта, вызвав окно свойств времени старта. При вводе названных величин соблюдают их формат представления в среде и разделители. Для времени - <часы>:<минуты>:<секунды>. Для даты - <месяц>/<день>/<год>.
Рисунок 38 - Окно настроек динамического ввода времени исторического тренда
Для того чтобы на приборе или на тренде отображались реальные физические сигналы, следует связать созданный тег с одним из каналов аппаратного модуля. Работу модулей поддерживают соответствующие драйверы. Драйвер устанавливается при инсталляции среды. Если этого по какой-либо причине не произойдет, то его необходимо зарегистрировать в среде Windows с помощью сервера regsvr32, вызвав его командой Выполнить через кнопку Пуск. Для подключения установленного драйвера к аппаратным средствам приложения открывают на рабочей области вкладку Comm и выполняют команду Insert/Driver. В окне диалога Communication Drivers выбирают нужный драйвер, выделив его в списке и нажав кнопку Select. В результате он появится в нижней части окна, как показано на рисунке. После щелчка по кнопке Ok драйвер подключается к проекту и для него автоматически создается главный лист драйвера - MAIN DRIVER SHEET. Затем открывают его и выполняют соответствующие настройки драйвера. Внизу заносят имена в таблицу тегов и против каждого задают: в колонке Station - IP-адрес модуля или блока, в столбце I/O Address - адрес канала, с которым будет связан тег, в Action - действие (Read/Write) для него, в Scan - сканирование производить только при работающем экране или всегда (Screen/ Always), в Div - константу деления, когда требуется настройка масштаба (флажок для Min и Max не установлен, при этом внесенное значение будет коэффициентом деления в операции чтения и коэффициентом умножения в операции записи), в Add - константу добавления, когда требуется настройка масштаба (флажок для Min и Max не установлен, это значение будет коэффициентом добавления в операции чтения и коэффициентом вычитания в операции записи). Если же указанный флажок установлен, то две последние колонки получают имена Max и Min. В курсовой работе параметры тега u1, связанного с первым каналом модуля аналогового вывода ADAM-5024. Значение Div = 409.50000 найдено, исходя их разрядности цифро-аналогового преобразователя канала (ЦАП) - 12 бит. Т.к. 212 = 4096 (значений, включая 0), а диапазон выходных сигналов ЦАП - от 0 до 10 В, то для вещественных аналоговых сигналов будет именно такой коэффициент деления Div. Таким образом, для операции чтения значения, полученные от оборудования, преобразуются в значение тега по формуле:
<tag> = <value in the equipment> / Div + Add.
Для операции записи формула преобразования имеет следующий вид: <value in the equipment> = (<tag> - Add) * Div.
Рисунок 39 - Лист драйвера
После запуска приложения на экране будет окно, представленное на рисунке 40. В верхней части окна располагается тренд исторических данных, а в нижней - тренд реального времени.
Рисунок 40 - Тренды реального времени и исторических данных
Заключение
В курсовом проекте была разработана модульная подсистема сбора данных о состоянии объекта и выдачи управляющих воздействий на основе базового блока ADAM-5000/TCP и модулей серии ADAM-5000 фирмы Advantech. Приводится структура системы, выбор и описание, конфигурирование и настройка устройств, входящих в эту систему.
В среде A-Studio было создано приложение для организации работы с модулем аналогового вывода ADAM-5024 - разработан генератор тестового сигнала, представлен тренд сигнала в реальном времени и как исторических данных. При выполнении проекта была изучена среда A-Studio. Список используемых источников
1. www.wikipedia.org;
2. www.philosoft.ru;
3. wwww.window.edu.ru;
4. www.prosoftsystems.ru;
5. Карасев В.В. "Изучение утилиты ADAM-5000TCP-6000 Utility". Методические указания к лабораторной работе.
6. Карасев В.В. "Аппаратно-программные средства информационных систем". Методические указания к лабораторной работе. Лист регистрации изменений
Лист регистрации измененийНомера листов (страниц)Всего
листов (страниц) в доку-менте№ доку-ментаВходящий
номер сопро-водительного документаПод-письДатаИзмИзме- ненныхЗаме-ненныхНовыхАнну-лирован-ных 3
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
308
Размер файла
1 309 Кб
Теги
вар
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа