A5. Komputerowy system wizualizacji. Sterowanie wysokością słupa cieczy.

P o l i t e c h n i k a L u b e l s k a , W y d z i a ł M e c h a n i c z n y

Katedra Automatyzacji

u l . N a d b y s t r z y c k a 3 6 , 2 0 - 6 1 8 L u b l i n t e l . /f a x .: ( + 4 8 8 1 ) 5 3 8 4 2 6 7 e - m a i l :a u to m a t@ p o l l u b . p l ; w m . k a @ p o l l u b .p l

LABORATORIUM

PODSTAW AUTOMATYKI

Instrukcja do ćwiczenia nr

A5

KOMPUTEROWY SYSTEM WIZUALIZACJI I

NADZOROWANIA MODELU ZBIORNIKA Z

CIECZĄ

Wydział Mechaniczny Sala 406

Spis treści

1 Cel ćwiczenia ... 3

2 Wiadomości wstępne ... 3

2.1 Współczesne narzędzia informatyczne w pomiarach, wizualizacji i sterowaniu procesami ... 3

2.1.1 Środowisko programistyczne Advantech GENIE ... 4

2.2 Opis stanowiska ćwiczeniowego ... 6

3 Zadanie nr 1 ... 8

4 Przykład rozwiązania zadania nr 1 ... 9

4.1 Tworzenie nowego projektu ... 9

4.2 Tworzenie bloku wejścia analogowego do akwizycji wyniku pomiaru poziomu cieczy ... 10

4.3 Dodanie pola numerycznego ... 11

4.4 Wizualizacja poziomu cieczy na wykresie przesuwnym ... 12

4.5 Zapis pracy ... 13

4.6 Zmiana okresu (czasu cyklu) wykonywania programu (kodu okna TASK1) .. 14

4.7 Skalowanie sygnału z przetwornika pomiarowego poziomu ... 14

4.8 Dodanie „suwaka” wskazującego wysokość słupa cieczy ... 14

4.9 Drugi sposób skalowania sygnału pomiarowego ... 15

4.10 Funkcja zamknięcia zaworu dopływu cieczy po osiągnięciu zadanego poziomu ... 16

4.11 Porównanie poziomu z wartością zadaną ... 16

4.12 Porównanie wartości z użyciem skryptu ... 17

4.13 Dodawanie dwóch bloków sterujących cyfrowymi wyjściami ... 18

4.14 Zadawanie wartości za pomocą pola numerycznego ... 18

4.15 Dodanie linii dopuszczalnego poziomu cieczy do wykresu ... 19

4.16 Lampka monitorująca stan zaworu ... 19

4.17 Wizualizacja stanu obiektu sterowania ... 19

4.18 Dodanie przycisku kończącego pracę aplikacji monitorującej ... 20

5 Warunki zaliczenia ... 21

1 Cel ćwiczenia

Celem dydaktycznym ćwiczenia jest zapoznanie z ideą tworzenia komputerowych aplikacji do monitorowania i sterowania procesami za pomocą specjalistycznych oprogramowań (środowisk programistycznych).

Celem praktycznym ćwiczenia jest zaprojektowanie i wykonanie komputerowej aplikacji do monitoringu poziomu cieczy w modelowym zbiorniku oraz do automatycznego sterowania zaworem na dopływie z wykorzystaniem pakietu oprogramowania Advantech GENIE.

2 Wiadomości wstępne

2.1

Współczesne

narzędzia

informatyczne

w

pomiarach, wizualizacji i sterowaniu procesami

Komputery osobiste (PC) oraz ich wersje przemysłowe są powszechnie wykorzystywane do monitorowania (wizualizacji) przebiegu procesów przemysłowych. Wyposażone w odpowiedni program komputerowy stanowią tzw. interfejs (urządzenie sprzęgające, łączące) pomiędzy człowiekiem (operatorem procesu, technologiem) a urządzeniami sterującymi bezpośrednio procesem (z reguły sterownikami przemysłowymi PLC). Popularnym określeniem takiego interfejsu w automatyce przemysłowej jest skrót HMI – z ang. Human-Machine Interface (interfejs człowiek-maszyna) lub po prostu stacja operatorska.

Komputerów osobistych z reguły nie stosuje się do bezpośredniego sterowania procesami (urządzeniami wykonawczymi) ze względu na ich relatywnie wysoką zawodność (zarówno sprzętu jak i oprogramowania), chociaż istnieją wyjątki od tej reguły.

Do tworzenia programów komputerowych dla urządzeń HMI często wykorzystuje się specjalistyczne oprogramowania narzędziowe (lub inaczej środowiska programistyczne), które znacznie przyspieszają i usprawniają proces budowy aplikacji monitorującej. Posługiwanie się takim oprogramowaniem z reguły polega na umiejętnym łączeniu gotowych bloków funkcjonalnych (np. bloków przetwarzających informacje, wirtualnych wyświetlaczy numerycznych, wirtualnych przycisków i przełączników) i przypomina rysowanie za pomocą myszki schematów blokowych – rys.0.

Rys. 0. Przykład wirtualnego pulpitu operatorskiego oraz schematu blokowego aplikacji do monitorowania i sterowania poziomem cieczy w

zbiorniku

2.1.1 Środowisko programistyczne Advantech GENIE

Środowisko programisty Genie jest programem narzędziowym firmy

Advantech służącym do budowy nieskomplikowanych programów do wizualizacji i sterowania procesami przemysłowi. Składa się z następujących modułów:

— Device Instalation — wspomaga konfigurację urządzeń wejścia/wyjścia i zapewnia komunikację komputera (stacji operatorskiej) z pozostałymi urządzeniami układu sterowania (m.in. kartami pomiarowymi oraz sterującymi montowanymi wewnątrz komputera, modułami we/wy połączonymi przez port szeregowy, sterownikami PLC),

— Genie Builder — generator właściwej aplikacji, czyli wirtualnego pulpitu operatorskiego oraz tzw. strategii działania (schematu blokowego),

— Run Time Genie — program służący do uruchamiania utworzonych aplikacji w module Genie Builder (bez możliwości wprowadzania zmian w aplikacji). Tworzenie aplikacji monitorującej odbywa się na dwóch zasadniczych poziomach.

Pierwszym jest poziom edytora strategii (schematu blokowego – przykład: dolne okno na rys.0), w którym za pomocą predefiniowanych bloków funkcjonalnych (tab.1.) określamy sposób pozyskiwania i przetwarzania sygnałów z monitorowanego procesu.

Drugim jest poziom interfejsu graficznego, w którym z gotowych bloków funkcjonalnych przewidzianych przez producenta budujemy wirtualny pulpit operatorski – górne okno na rys.0.

Tab.1. Predefiniowane bloki funkcjonalne edytora strategii (schematu blokowego) pakietu Genie

IKONA na przyborniku Nazwa w języku angielskim Przykładowy obiekt w oknie strategii Nazwa w języku polskim

Analog Input Wejście analogowe

Analog Output Wyjście analogowe

Digital Input Wejście cyfrowe

Digital Output Wyjście cyfrowe

Connect Połączenie

Tag Stan obiektu graficznego /

wirtualnego

Basic Script Skrypt w języku Basic

Temperature Measurement

Pomiar temperatury

Timer Odmierzanie czasu

Time Stamp Przypisywanie czasu

Event Counter Licznik zdarzeń

Event Counter / Frequency Counter / Pulse Output Licznik zdarzeń sprzętowych/ częstościomierz / wyjście impulsowe

PID Control Regulator PID

On / Off Control Regulator

dwupołożeniowy

Ramp Blok nachylenia

Average Średnia

Data File Odczyt z pliku

Log File Zapis do pliku

Beep Sygnał dźwiękowy

Serial Port Interface Port szeregowy RS-232

Digital Alarm Alarm sprzętowy

Single Operation Calculation

Pojedyncza operacja obliczeniowa

DDE Link – Serwer Połączenie z serwerem

DDE Create DDE Link –

Client

Połączenie z klientem DDE Conditional Wave File

Playback

Odtwarzanie plików muzycznych

Network Input Wejście z sieci

Network Output Wyjście do sieci

Alarm Karta kontrolna

User Prog Kod użytkownika

2.2

Opis stanowiska ćwiczeniowego

W skład stanowiska wchodzą:

 model cylindrycznego zbiornika na ciecz (kolumna),  zbiornik-zasobnik cieczy,

 zawór ręczny oraz zawór zamykany siłownikiem pneumatycznym na rurze łączącej zasobnik cieczy ze zbiornikiem,

 elektrozawór pneumatyczny do sterowania siłownikiem zaworu cieczy,  przełącznik elektryczny z elektrozaworem pneumatycznym do

wymuszania przepływu cieczy z zasobnika do zbiornika (przełącznik w prawym dolnym rogu pulpitu),

 elektroniczny tor pomiarowy ciśnienia hydrostatycznego cieczy w zbiorniku (pomiar poziomu cieczy),

 komputer PC z kartą wejść analogowych (pomiarowa) oraz z kartą wyjść przekaźnikowych (sterująca),

 przewody pneumatyczne oraz hydrauliczne łączące podzespoły stanowiska.

Poniżej znajduje się schemat stanowiska.

Rys. 1. Schemat stanowiska

P I I U A C P P R zawór kulowy reczny silownik membbranowy kolumna zbiornik plynu 15 kPa 0,02 - 0,1 MPa 4 - 20 mA 0 - 10 V przelacznik reczny

3 Zadanie nr 1

Celem zadania 1 jest zbudowanie i przetestowanie aplikacji komputerowej w środowisku programistycznym Advantech GENIE. Zadaniem aplikacji będzie pomiar i wizualizacja aktualnego poziomu płynu w modelowym zbiorniku oraz automatyczne zamykanie zaworu dopływowego cieczy po osiągnięciu zadanego poziomu.

Na rys.2. oraz 3 przedstawiono okna przykładowej aplikacji realizującej powyższe zadania (jest to tylko jeden z możliwych wariantów realizacji celu ćwiczenia).

Rys. 2. Okno „strategii”, równoważnie „kodu”, (TASK) aplikacji do sterowania poziomem cieczy w modelu zbiornika (przykład realizacji).

Rys. 3. Okno wirtualnego pulpitu operatorskiego (DISP) aplikacji do monitorowania i sterowania poziomem cieczy w modelu zbiornika

(przykład realizacji).

4 Przykład rozwiązania zadania nr 1

4.1

Tworzenie nowego projektu

1. Uruchom program GENIE Builder

2. Utwórz nowy projekt [menu: File/New] Powstają w ten sposób dwa puste okna:

 okno Display Designer o nazwie “DISP1” oraz  okno Task Designer – “TASK1”

Okna te służą odpowiednio do:

DISP1 – budowy wirtualnego pulpitu operatorskiego (tzw. interfejsu użytkownika),

TASK1 – określenia sposobu pozyskiwania danych pomiarowych (poziomu cieczy) oraz ich przetwarzania a także sposobu generowania sygnałów sterujących dla urządzeń wykonawczych (m.in. elektrozaworu pneumatycznego).

Przełączanie pomiędzy panelami odbywa się przez uaktywnienie wybranego okna (kliknięciem myszą) lub wybór żądanej pozycji w menu [Window].

4.2

Tworzenie

bloku

wejścia

analogowego

do

akwizycji wyniku pomiaru poziomu cieczy

1. Przejdź do planszy TASK1

2. Z paska przyborów zawierającego moduły wybierz blok o nazwie AI (Analog Input), następnie kliknij w miejscu na planszy gdzie chcesz umieścić moduł.

Rys. 4. Blok AI1

Otrzymał on domyślną nazwę AI1 (Analog Input nr 1). Z uwagi na to, że korzystać będziemy tylko z jednego wejścia analogowego nie ma potrzeby aby tę nazwę zmieniać.

3. Prawym klawiszem myszy kliknij na blok AI1 aby otworzyć okno [Analog Input Block] zawierające ustawienia i właściwości tego bloku.

4. Rozwiń listę przy etykiecie [Device] i wybierz urządzenie o nazwie PCL818L, I/O=320H.

Jest to symbol (typ) specjalnej karty pomiarowej umieszczonej w jednostce centralnej PC służącej do cyfrowej rejestracji sygnałów elektrycznych z przetworników pomiarowych różnych wielkości fizycznych. Karta dysponuje 16 niezależnymi kanałami pomiarowymi (ang. Chanel). Sygnał z przetwornika poziomu cieczy podłączony jest do kanału nr 4.

5. Kolejne pola wypełnij według listy: From Channel: 4,

To Channel: 4.

Resztę pozostaw bez zmian. Przyjęte wówczas zostaną ustawienia domyślne.

Następnie zamknij okno potwierdzając zmiany — przycisk OK.

W wyniku tych czynności utworzyliśmy bez wpisania linii kodu (typowego dla języków programowania takich jak Pascal lub C) „moduł programu” umożliwiający komunikację z kartą pomiarową.

Następnie należy utworzyć wirtualny wyświetlacz cyfrowy (pole numeryczne), który wskaże wynik pomiaru z przetwornika pomiarowego poziomu cieczy.

4.3

Dodanie pola numerycznego

1. Z palety obiektów okna DISP1 kliknij odpowiednią ikonę 10.13 i przeciągnij ukośnie na obszarze okna w celu utworzenia pola numerycznego

Rys. 6. Pole numeryczne

2. Wejdź we właściwości tego obiektu klikając go dwukrotnie a następnie kliknij przycisk SELECT i określ blok (obiekt) programu, z którego będą wyświetlane informacje przez utworzone pole numeryczne (okno TASK1 / blok AI1 / kanał 4):

Rys. 7: Właściwości pola numerycznego

3. W oknie właściwości pola numerycznego [Numeric/String Display Item], w polu określającym rozdzielczość wskazań [Display Format (Precision):] wprowadź format 0.00.

Zapisz projekt na dysku (menu File/Save) i poleć wykonywanie swojej aplikacji (polecenie menu Run/Start).

Obserwuj wskazania pola numerycznego na ekranie. Wyświetlana liczba jest napięciem w woltach z przetwornika pomiarowego ciśnienia hydrostatycznego cieczy

i powinna zmieniać się proporcjonalnie z wysokością słupa cieczy w cylindrze (napełnij i opróżnij zbiornik).

Zanotuj wskazania przetwornika (napięcie [V]) dla dwóch możliwie odległych poziomów cieczy w zbiorniku (np. dla 5 cm oraz 40 cm).

Dane te będą potrzebne do przeskalowania wyników pomiarów na poziom cieczy wyrażony w centymetrach.

Dopływ cieczy uruchamiamy za pomocą przełącznika w prawym dolnym rogu stanowiska. Zbiornik opróżniamy po wyłączeniu dopływu (ciecz odpływa grawitacyjnie).

Rys. 8. Przełącznik do napełniania cylindra

4.4

Wizualizacja

poziomu

cieczy

na

wykresie

przesuwnym

1. Przejdź do panelu DISP1 i wybierz z listy przyborów graficznych wykres w postaci wykresu czasowego (ang. Trend Graph Display). Umieść wykres w oknie DISP1.

Rys. 9. Ikona wykresu czasowego

Powiększ wykres do żądanych rozmiarów „chwytając” kursorem myszki dowolny narożnik wykresu.

Rys. 10. Wyróżniony obiekt wykresu czasowego

2. Klikając dwukrotnie na wykresie wyświetl okno [Trend Graph Display Item]. 3. Wybierz przycisk [ADD] - z ang. dodaj (linię do wykresu). Ukaże się wówczas

okno [Connection], w którym wybierzemy sygnał (jego źródło) do wyświetlania na wykresie. W naszym przypadku będzie to kanał nr 4 bloku wejścia analogowego AI1 z okna TASK1:

4. Kolejne pola wypełnij następująco: Task/Display/Virtual: TASK 1 TagName AI1 : AI1 Channels: Output 4

I potwierdź wprowadzenie przyciskiem [OK].

5. Zgodnie z własnym uznaniem możesz określić kolor tła wykresu [Background Color], kolor linii przedstawiającej śledzoną wartość, styl wyświetlania linii pomocniczych [Style]. Zwróć uwagę aby wykres był czytelny. Zakres osi x [Range of x axis] i y [Range of y axis] pozostaw na razie bez zmian. Wciśnij przysk [OK].

4.5

Zapis pracy

1. Zapisz efekt dotychczasowej pracy na dysku.

2. Uruchom stworzoną aplikację (menu: Run / Start) i obserwuj jej zachowanie na zmiany poziomu cieczy w zbiorniku.

4.6

Zmiana okresu (czasu cyklu) wykonywania

programu (kodu okna TASK1)

Dostosuj prędkość skanowania (wykonywania) schematu okna TASK oraz obiektów pulpitu operatorskiego do swoich potrzeb. Domyślnie (do tej pory) wynik pomiaru poziomu cieczy był aktualizowany co 1 sekundę, podobnie jak wyświetlacz i wykres czasowy.

W tym celu zatrzymaj pracę aplikacji (menu: Run / Stop), uaktywnij okno TASK1 i wybierz pozycję menu: Setup/Task properties. W oknie właściwości [ScanTask Setup] wprowadź w polach określających okres skanowania [Scan Period] następujące wartości:

Hour(s): 0; Minute(s): 0; Second(s): 0;

msec(s): 100 i wciśnij klawisz [OK], czyli 10 razy na sekundę (co 0.1s).

4.7

Skalowanie

sygnału

z

przetwornika

pomiarowego poziomu

1. Obserwując wskazania pola numerycznego w oknie DISP1 zanotuj wartości odpowiednio dla 5 oraz 40 cm wysokości słupa cieczy.

2. Otwórz właściwości obiektu AI1 i kliknij przycisk [Scaling] (z ang. skalowanie). Zaznacz pole [Enable Scaling] (z ang. uaktywnij skalowanie) aby włączyć funkcję przeskalowywania wartości odczytywanych z wejść analogowych karty pomiarowej (napięcia w woltach) do dowolnych jednostek fizycznych (u nas do centymetrów).

3. Wprowadź w pola [Input Range] (z ang. zakres wejściowy) spisane z wyświetlacza numerycznego wartości napięć, a w pola [Scale to] (z ang. przeskaluj na) odpowiadające im poziomy cieczy w centymetrach.

4. Sprawdź poprawność wykonania polecenia uruchamiając aplikację i porównując wskazania pola numerycznego z wysokością słupa cieczy (wskazania na ekranie nie powinny odbiegać od rzeczywistego poziomu cieczy o więcej niż 0,5cm).

4.8

Dodanie „suwaka” wskazującego wysokość słupa

cieczy

1. Dodaj obiekt graficzny wskazujący poziom.

2. Otwórz jego właściwości. Wybierz źródło sygnału do wizualizacji (przycisk SELECT). Zmień zakres min-max wskazań suwaka na +0  +60 i zamknij okno.

4.9

Drugi sposób skalowania sygnału pomiarowego

UWAGA! Jest to alternatywny do poprzedniego sposób przetwarzania sygnału pomiarowego – zapytaj prowadzącego laboratorium czy wykonywać to polecenie.

Innym sposobem kalibracji wskazań jest samodzielne przeliczanie wartości próbkowanych przez kartę za pomcą wyzanczonej funkcji liniowej postaci y = ax + b. 1. Dodaj na panelu zadań dwa bloki operacji obliczeniowych SOC [+—x].

2. Wybierz ikonę służącą do tworzenia połączeń pomiędzy modułami. Kursor myszy zmieni się ze strzałki na szpulkę. Kliknij AI 1. W wywołanym polu [Selection] zaznacz linię [Output 4] i potwierdź [OK]. Kliknij dodany obiekt SOC1 i zaznacz wprowadzaną linią jako pierwszy operand. Kontynuując przyłącz drugi obiekt SOC. Poniżej przestawione jest prawidłowo wyglądające połączenie. Klikając na ikonie przestawiającej strzałkę zakończ operację tworzenia połączeń.

Rys. 12: Połączenie AI1  SOC1  SOC2

Kolejnym krokiem jest zdefiniowanie funkcji liniowej przeliczającej wartość ciśnienia na proporcjonalną wysokość słupa cieczy.

3. Dwukrotnie kliknij na pierwszym w szeregu obiekcie SOC. Otworzy się okno [Single Operator Calculation Block]. Jako pierwszy operator powinno być zdefiniowane wyjście nr 4 z bloku AI 1. Wprowadź operator odejmowania, a jako drugi operand liczbę 0,02. Format danych będących rezultatem odejmowania powinien być zmiennoprzecinkowy [Floating Point (Real)]. Poniżej przestawione jest prawidłowo wypełnione okno definicji tego bloku.

4.10 Funkcja zamknięcia zaworu dopływu cieczy po

osiągnięciu zadanego poziomu

Poprzez blok wyjścia cyfrowego DO1 (ang. Digital Output – cyfrowe wyjście) przełączać będziemy stan elektrozaworu pneumatycznego sterującego siłownikiem pneumatycznym zamykającym zawór na dopływie cieczy do zbiornika.

Uprzednio należy utworzyć suwak, na którym będziemy zadawać dopuszczalny poziom cieczy w zbiorniku:

1. Dodaj pionowy suwak Slider control (z ang. sterowanie suwakiem) do okna DISP1. Suwak otrzyma nazwę SPIN1.

2. W oknie właściwości obiektu SPIN1 [Slider Control Display Item] zmień zakres jego wskazań na odpowiadający dolnej i górnej granicy poziomu cieczy (np. 0-50cm).

3. W oknie TASK1 utwórz obiekt [Tag]. We właściwościach obiektu TAG1 (okno [Tag Block]) wybierz z listy dostępnych obiektów suwak SPIN1 (DISP1/SPIN1). Od tej chwili obiekt TAG1 będzie „dostarczał” wartości ustawionej na suwaku SPIN1 innym obiektom okna TASK1.

4. Utwórz blok wyjścia cyfrowego DO1 (ikona DO przybornika okna TASK1). We właściwościach bloku z listy Device wybierz PCL-725 – jest to specjalna karta sterująca w komputerze PC z ośmioma przekaźnikami elektromagnetycznymi. Do styków zwiernych przekaźnika nr 0 podłączona jest cewka elektrozaworu pneumatycznego sterującego siłownikiem zaworu wodnego. Zaznacz bit nr 0 na liście Bit.

5. Ustaw wskaźnik poziomu, suwak oraz wykres w szeregu i tak dobierz ich rozmiary (wysokość) aby wartości na ich skalach pionowych odpowiadały sobie.

6. Dodaj pole numeryczne 10.13 i umieść ponad suwakiem SPIN1. Ustaw właściwości pola tak aby wskazywało ono dokładną wartość ustawioną na suwaku (w oknie rozwiniętym przyciskiem SELECT wybierz DISP1/SPIN1).

Uwaga: Dodawane bloki otrzymują kolejne numery (np. DO1, DO2,…). Jeżeli w którymś momencie ćwiczenia odbiegłeś od proponowanej kolejności i „twoje” oznaczenia nie są zgodne z oznaczeniami w tekście uwzględnij te różnice.

4.11 Porównanie poziomu z wartością zadaną

1. Utwórz blok arytmetyczny w oknie TASK1 (ikona z symbolami działań matematycznych). Otrzyma on domyślną nazwę SOC1. Blok ten ma dwa wejścia dla dwóch argumentów oraz jedno wyjście – dla wyniku operacji matematycznej. Zadaniem bloku będzie porównanie aktualnego poziomu w zbiorniku (sygnał z bloku AI1) z wartością graniczną ustawioną na suwaku SPIN1 (sygnał z TAG1 w oknie TASK1).

2. Używając narzędzia do łączenia bloków (ikona przybornika okna TASK1 obok ikony ze strzałką) utwórz połączenie od bloku AI1 (output 4) do wejścia pierwszego argumentu bloku arytmetycznego SOC1 (Operand 1).

3. Utwórz połączenie od bloku TAG1 do wejścia drugiego argumentu bloku SOC1 (Operand 2).

4. W bloku SOC1 w polu Operator wybierz taki symbol działania arytmetycznego (logicznego) aby sygnał wyjściowy przybierał wartość FAŁSZ gdy poziom cieczy w zbiorniku jest poniżej poziomu dopuszczalnego oraz PRAWDA dla poziomu równego lub większego od dopuszczalnego. Sygnał wyjściowy z tego bloku będzie decydował o zamknięciu (wartość PRAWDA) zaworu na dopływie cieczy. Wskazówka: zwróć uwagę na kolejność argumentów (z ang. Operand) wybranego operatora logicznego.

5. Połącz wyjście z bloku arytmetycznego SOC1 z wejściem obiektu DO1:

Rys. 14: Połączenie AI1 i SPIN1 z DO1

Uruchom aplikację poleceniem menu RUN/START. Ustaw suwak poziomu dopuszczalnego np. na wartość 20cm. Napełniaj zbiornik i zweryfikuj poprawność działania zbudowanego algorytmu sterowania (zawór wodny powinien zamknąć się po przekroczeniu zadanego poziomu).

4.12 Porównanie wartości z użyciem skryptu

UWAGA! Jest to alternatywny do poprzedniego sposób przetwarzania sygnału pomiarowego – zapytaj prowadzącego laboratorium czy wykonywać to polecenie.

Postaramy się teraz tę samą wartość sygnału wejściowego przedstawić w innej skali. Użyjemy własnego skryptu do przeliczenia, gdyż funkcja skalowania w Genie jest już zajęta.

Istotą podczas projektowania tej funkcji jest zabezpieczenie zaworu przed zbytnią czułością na niewielkie wahania ciśnienia.

1. Utwórz obiekt [user prog].

2. Otwórz obiekt PRG1 i wypełnij według poniższego wzoru

3. Do obiektu PRG 1 dostarcz informacje o wysokości ciśnień na wyjściu z regulatora i ciśnienia określającego moment zamknięcia zaworu

Rys. 15: Wypełniony blok PRG1

4.13 Dodawanie dwóch bloków sterujących cyfrowymi

wyjściami

UWAGA! Jest to alternatywny do poprzedniego sposób przetwarzania sygnału pomiarowego – zapytaj prowadzącego laboratorium czy wykonywać to polecenie.

1. Dodaj dwa obiekty DO (DO — Digital Output).

2. W oknie [Digital Output Block] z rozwijalnej listy przy etykiecie [Device] wybierz kartę PCL725 i zaznacz numer bitu [Bit (s):]: 1 dla obiektu DO1 i 0 dla DO2.

Karta PCL 725 znajduje się wewnątrz komputera, a do jej dwu pierwszych wyjść przyłączony jest pneumatyczny zawór cyfrowy (Bit = 1) i lampka sygnalizacyjna (Bit = 0).

4.14 Zadawanie

wartości

za

pomocą

pola

numerycznego

UWAGA! Jest to alternatywny do poprzedniego sposób przetwarzania sygnału pomiarowego – zapytaj prowadzącego laboratorium czy wykonywać to polecenie.

Do obiektów graficznych dodaj pole numeryczne z możliwością zadawania wartości. Dostosuj dokładność jego wskazań (0,00), wielkość kroku (0,01) oraz zakres (0  0,06).

4.15 Dodanie linii dopuszczalnego poziomu cieczy do

wykresu

1. Otwórz panel właściwości wykresu czasowego w oknie DISP1 [Trend Graph Display Item]. Kliknij przycisk ADD..., z ang. Dodaj (linię). Z okna wyboru obiektu [Task/Display/Virtual] wybierz DISP1/SPIN1, pole [Channels] pozostaje wolne. Potwierdź przyjęcie połączenia klikając [OK].

2. Poniżej listy przedstawiającej wartości, które śledził będzie wykres znajduje się pole określające ich kolory. Wybierz kolor żółty dla linii oznaczającej poziom graniczny cieczy.

Rys. 17: Okno właściwości wykresu czasowego

4.16 Lampka monitorująca stan zaworu

1. W oknie DISP1 dodaj lampkę (zielona okrągła lampka na przyborniku) sygnalizującą stan zaworu na dopływie cieczy do zbiornika. Monitorowanym przez lampkę sygnałem (pole Input From) będzie stan (wyjście) bloku DO1 (bloku sterującego elektrozaworem). Ustaw kolor zielony gdy zawór jest otwarty (OFF) oraz czerwony gdy zawór jest zamknięty (ON).

2. Przetestuj, czy utworzona lampka sygnalizuje poprawnie kolorem stan zaworu.

4.17 Wizualizacja stanu obiektu sterowania

W kolejnym etapie utworzymy na wirtualnym pulpicie operatora schematyczny rysunek monitorowanego obiektu z aktywnymi elementami – tzn. zmieniającymi swój kolor w zależności od stanu obiektu (przepływu cieczy).

1. Przejdź do okna DISP1 i wybierz z paska przyborów ikonę przedstawiającą wycinek elipsy. Narzędzie to umożliwia rysowanie na pulpicie dowolnych figur i kształtów. Rysowanie odbywa się poprzez zaznaczanie kliknięciem lewym

klawiszem kolejnych punktów zaczepienia „wyciąganej” linii krzywej. Zamknięcie kształtu odbywa się po przyciśnięciu prawego klawisza.

2. Narysuj symbol zaworu (patrz rysunek poniżej). Poprowadź także schematyczny rurociąg od zbiornika przez zawór do zasobnika z cieczą u dołu. Dorysuj zasobnik cieczy.

3. We właściwościach utworzonych obiektów uzależnij ich kolor od stanu zaworu wodnego (tj. sygnału sterującego zaworem TASK1/DO1). Dla zaworu zamkniętego (OFF) ustaw kolor niebieski, dla otwartego – np. czerwony.

4. Przetestuj poprawność działania utworzonego schematu (tzw. schematu synaptycznego obiektu).

Rys. 18: „Aktywny” schemat monitorowanego obiektu

4.18 Dodanie przycisku kończącego pracę aplikacji

monitorującej

1. W oknie DISP1 dodaj przycisk i nadaj mu nazwę KONIEC (pole Label w oknie właściwości przycisku.

2. W polu Action (z ang. akcja, czynność, działanie) wybierz z listy pozycję STOP.

5 Warunki zaliczenia

Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia powinno zawierać:

 Cel praktyczny ćwiczenia (co było do zrobienia w ostatecznej wersji budowanej aplikacji).

 Rysunek lub wydruk utworzonej strategii (schematu blokowego) z okna TASK1.

 Opis wszystkich elementów i ich funkcji z okna strategii TASK1.  Wnioski i własne spostrzeżenia z pracy w środowisku GENIE.

6 Literatura

Advantech: Genie – Data Aquisition and Control Software. 1993

Advantech: Podręcznik obsługi programu Genie. Konin