Основи програмування в асу тп



Скачати 172.88 Kb.
Дата конвертації09.12.2016
Розмір172.88 Kb.


Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

"Київський політехнічний інститут"
"ЗАТВЕРДЖУЮ"

Декан теплоенергетичного факультету

________________ Є.М.Письменний

"___"________ 2007р.


Робоча навчальна програма дисципліни

"ОСНОВИ ПРОГРАМУВАННЯ В АСУ ТП"


для напрямків підготовки (спеціальностей)

Бакалавр 6.0925

Інженер 7.092501, 7.092502

Програму рекомендовано кафедрою АТЕП

Протокол засідання кафедри

№ 1 від " 30 " серпня 2007 року

Зав. каф. АТЕП _____________ Ю.М. Ковриго

Київ - 2007

I. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ


Сучасний рівень розвитку обчислювальних засобів виводить на новий рівень методи вирішення задач автоматичного управління промисловими об‘єктами. Забезпечення новітніх технологій дозволяє суттєво поліпшити якість управління та зменшити витрати на підтримку систем управління. Глибокі знання сучасних спеціалізованих апаратних та програмних засобів для автоматизації виробництв є необхідність для сучасного інженера з автоматизації.

Метою вивчення дисципліни “Основи програмування в АСУ ТП” є набуття знань, навичок та умінь що дозволяють створювати та експлуатувати сучасне програмне забезпечення верхнього рівня систем автоматизації. В рамках курсу розглядається загальна структура програмного забезпечення, програмні пакети лідерів світового ринку в даній області, процес створення незалежних програмних модулів для вирішення деяких задач управління. ефективно використовувати комп‘ютерну техніку для вирішення широкого управління.

Дисципліна належить до циклу професійно-орієнтованих дисциплін за переліком ОПП 94.

II. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО ЧАСУ


Форма навчання

Семестр

Всього

Розподіл за семестрами та видами занять

Лекції

Практ

зан.


Лабор.

зан.


СРС

Контрольні заходи (семестр)

Конттр.

Інше

РГР


КР

Залік

Денна

8

126

32

-

16

78

8

-

-

-

8

Заочна

9

144

4

-

2

138

-

-

-

-

9


III. МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Завданням вивчення дисципліни є набуття системи таких нижчеперелічених конкретних знань, навичок та умінь.


Знання:


  • необхідної суми відомостей, які мають відношення до цієї дисципліни і були викладені в попередніх дисциплінах навчального плану;

  • сучасних принципів побудови програмних засобів;

  • принципів побудови АСР на базі програмних комплексів SCADA-систем;

  • класифікації та розподілу типів програмних засобів що використовуються при створенні сучасних систем управління виробництвом;

  • мови програмування VBA;

  • протоколів міжпроцесної взаємодії програмних компонентів COM/DCOM, CORBA, SOAP;

  • протоколів обміну даними між апаратними компонентами систем управління.

Уміння:


  • розроблювати структуру програмного забезпечення для АСР технологічного об‘єкту з багатьма контурами регулювання;

  • розроблювати інтерфейсну частину програм верхнього рівня управління технологічним процесом;

  • проектувати взаємозв'язки програмного забезпечення верхнього рівня з засобами нижнього рівня;

  • програмувати логіку роботи програмного забезпечення;

  • створювати комплексне програмне забезпечення верхнього рівня систем управління технологічним об‘єктом.

Навички:


  • створення програмного забезпечення верхнього рівня за допомогою SCADA-системи GENESIS 32;

  • створення програмного забезпечення верхнього рівня за допомогою SCADA-системи Trace Mode;

  • створення програмних компонентів та OPC-серверів;

  • створення скриптів за допомогою мови VBA;

  • створення програм контролерів за допомогою промислових мов програмування.

IV. Тематичний план

IV.I. Розподіл навчального часу за темами


Найменування розділів, тем

Розподіл навчального часу

Всього

Лекц.

Практ.

Сем.

Лабор.

Індивід.

СРС
  1. Принципи побудови програмного забезпечення АСУ ТП























Тема 1.1. Структура та принципи побудови сучасних АСУ ТП.

2

2
















Тема 1.2. Операційні системи та бази даних реального часу.

2

2
















Тема 1.3. Протоколи обміну даними та середовище передачі.

8

2













10
  1. Компонентна модель програмного забезпечення.























Тема 2.1. Загальні відомості про компонентну побудову програм.

2

2
















Тема 2.2. Компонентна модель Microsoft COM/DCOM.

18

2







4




12

Тема 2.3. Технологія OLE for process control (OPC).

18

2







4




12
  1. SCADA–система GENESIS 32


4










4







Тема 3.1. Загальний опис Genesis 32 та структура проекту.

2

2
















Тема 3.2. Компонент GraphWorx32.

7

3













4

Тема 3.3. Компонент DataWorx32.

3

1













2

Тема 3.4. Компонент TrendWorx32.

3

1













2

Тема 3.5. Компонент AlarmWorx32.

3

1













2

Тема 3.6. Компонент ScriptWorx32 та мова програмування VBA.

8

2













6

Тема 3.7. Компонент WebHMI.

4
















4
  1. SCADA–система Trace Mode


4










4







Тема 4.1. Загальні відомості про Trace Mode та створення проекту.

2

2
















Тема 4.2. Мови програмування в промислових системах.

12

2













8

Тема 4.3. Розробка графічного інтерфейсу.

6

2













4

Тема 4.4. Обмін даними та обмеження доступу.

6

2













4

Тема 4.5. Система архівів.

6

2













4

Тема 4.6. Інтеграція проектів з іншими системами.



















4

Всього на дисципліну

126

32







16




78



V. ЗМІСТ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ



Розділ 1. Принципи побудови програмного забезпечення АСУ ТП.

Лекція 1.

Тема 1.1. Структура та принципи побудови сучасних АСУ ТП.[Л 1 с 11-28,7 с. 45-98,8 с.37-63,9 с. 56-61]

Загальна структура сучасної АСУ ТП. Підходи до побудови структури АСУ ТП підприємства. Технічні та програмні засоби що використовуються. Загальна характеристика методів обміну інформацією та технології що використовуються.



Лекція 2.

Тема 1.2. Операційні системи та бази даних реального часу..[Л 11 с. 86-143]

Основні вимоги до систем реального часу. Архітектура побудови операційних систем реального часу. Промислові операційні системи реального часу. Бази даних реального часу.



Лекція 3.

Тема 1.3. Протоколи обміну даними та середовище передачі. [Л 6 с. 86-143]

Послідовні та паралельні інтерфейси. Протоколи нижнього рівня. Протоколи високого рівня. Польові шини Profibus (FMS, DP, ISP), FIP, CAN, Interbus-S, Bitbus, Foundation, HART.



Розділ 2. Компонентна модель програмного забезпечення.

Лекція 4.

Тема 2.1. Загальні відомості про компонентну побудову програм.[Л 2 с. 40-83]

Огляд технологій COM/DCOM, CORBA, SOAP, основні властивості, переваги та недоліки. Засоби розробки.



Лекція 5.

Тема 2.2. Компонентна модель Microsoft COM/DCOM. [Л 2 с. 85-267]

Основні поняття та модель COM. Програмні інтерфейси, маршалінг, автоматизація,перманентність, монікери. OLE та ActiveX, розподілена COM.



Лекція 6.

Тема 2.3. Технологія OLE for process control (OPC).[Л 3 с. 20-165]

Опис технології OPC та її місце в програмах для автоматизації Відкриті стандарти OPC Data Access, OPC Alarm and Events, OPC Batch, OPC Security та OPC Historical Data Access. Засоби розробки OPC-toolkit.



Розділ 3. SCADA–система GENESIS 32

Лекція 7.

Тема 3.1. Загальний опис Genesis 32 та структура проекту.[Л 4 с 40-178]

Архітектура системи. Характеристика компонентів системи. Взаємодія між компонентами, поняття тегу. Створення проекту



Лекція 8.

Тема 3.2. Компонент GraphWorx32.[Л 4 с. 202-296]

Загальні відомості про GraphWorx32. Екранні форми. Графічні об‘єкти, бібліотека символів, засоби анімації. Редагування та перегляд екранних форм. Джерела даних, навігатор тегів OPC. Управління доступом. Середовище виконання.



Лекція 9.

Тема 3.3. Компонент DataWorx32.[Л 4 с. 298-325]

Загальні відомості про DataWorx32. Інтерфейс користувача та опис команд. Псевдоніми, перемикачі, архівування, події та інструменти.



Лекція 10.

Тема 3.4. Компонент TrendWorx32.[Л 4 с. 327-374]

Загальні відомості про TrendWorx32. Інтерфейс користувача та опис команд. Сервер фонової буферизації.



Тема 3.5. Компонент AlarmWorx32.[Л 4 с. 375-427]

Загальні відомості про AlarmWorx32. Інтерфейс користувача та опис команд. Конфігуратор сервера. Інтерфейси сервера. Сервер адміністрування.



Лекція 11.

Тема 3.6. Компонент ScriptWorx32 та мова програмування VBA.[Л 4 с. 430-502]

Загальні відомості про ScriptWorx32. Інтерфейс користувача та опис команд. Створення скриптів. Опис мови програмування VBA. Типи даних, основні конструкції, процедури, об‘єктно орієнтоване програмування.



Тема 3.7. Компонент WebHMI.[Л 4563-589]

Загальні відомості про WebHMI. Налагодження компонента. Створення Web-сторінок з компонентами системи Genesis 32.



Розділ 4. SCADA–система Trace Mode

Лекція 12.

Тема 4.1. Загальні відомості про Trace Mode та створення проекту. [Л 5 с. 12-45]

Інсталяція інструментальної системи. Архітектура ТРЕЙС МОУД, характеристики і призначення модулів системи. Створення найпростішого проекту. Структура проекту. Вузол. Канал. Об'єкт бази каналів. Автопобудова. Первинна обробка даних, джерела і приймачі даних.



Лекція 13.

Тема 4.2. Мови програмування в промислових системах.[Л 5 с. 456-540]

Мова програмування алгоритмів управління Техно FBD. Мова програмування алгоритмів управління Техно IL.



Лекція 14.

Тема 4.3. Розробка графічного інтерфейсу.[Л 5 104-207]

Розробка графічного інтерфейсу. Основні поняття: графічна база, екрани, елементи, об'єкти. Статичні, динамічні елементи. Створення малюнка технологічного об'єкта. Графічні об'єкти. Векторна анімація.



Лекція 15.

Тема 4.4. Обмін даними та обмеження доступу.[Л 5 с. 245-302]

Система паролів і прав. Структура МРВ, запуск МРВ. Відповіді на питання. Зв'язок з апаратурою введення/виводу. Створення нижнього рівня системи управління. Створення розподілених систем управління. Обмін даними між вузлами проекту. Мережний обмін. Обмін даними з платами УСО, з PLC.



Лекція 16.

Тема 4.5. Система архівів.[Л 5 с. 305-378]

Архівування. Система архівів ТРЕЙС МОУД. Локальні архіви МРВ: Звіт тривог. Глобальний архів - Реєстратор, SUPERVISOR - Монітор адміністратора. Резервування й управління глобальним архівом. Створення дубльованих вузлів. Монітор Double Force МРВ. Резервування ліній передачі даних. Переключення на резервні УСО.



Тема 4.6. Інтеграція проектів з іншими системами.[Л 5 541-588]

Обмін даними з додатками WINDOWS через механізми DDE. Обмін даними з додатками WINDOWS через механізми OPC. Обмін даними з базами даних через механізми ODBC, драйвери. Документування, підготовка звітів. Редактор шаблонів. Сервер документування. Сценарії підготовки звітів. Internet - технології TRACE MODE.



VI. ПРИБЛИЗНИЙ ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ


Розділ 2. Компонентна модель програмного забезпечення.

Лабораторна робота № 1. Створення загальних компонентів програмного забезпечення верхнього рівня АСУ ТП. 4 години.

Лабораторна робота № 2. Робота з OPC–серверами та клієнтами. 4 години.

Розділ 3. Компонентна модель програмного забезпечення.

Лабораторна робота № 3. Розробка програмного забезпечення верхнього рівня АСУ ТП за допомогою SCADA системи GENESIS 32. 4 години.

Розділ 4. SCADA–система Trace Mode

Лабораторна робота № 4. Розробка програмного забезпечення верхнього рівня АСУ ТП за допомогою SCADA системи Trace Mode. 4 години.

VII. Рейтингова оцінка
Рейтинг з дисципліни (RD) враховує роботу студента протягом семестру та рівень знань, умінь і навичок, які студент виявив на іспиті. Рейтинг RD разом з заліком формується як сума балів, нарахованих студенту за роботу в семестрі (поточна успішність), і балів, набраних на заліку. RD розраховується за 100-бальною шкалою. Для виставлення оцінки до залікової книжки RD переводиться у традиційні оцінки відповідно до таблиці 1.
Таблиця 1 – Перевід RD за видами робіт у традиційні оцінки.

Рей-тинг

Оцінка

КР

РГР

Практ.

Лабор

Контр

Залік

Разом

RD

Відмінно

-

-

-

36-40

27-30

27-30

90-100

добре

-

-

-

30-35

23-26

23-26

75-89

Задовільно

-

-

-

20-24

18-22

18-22

60-74

Незадовільно

-

-

-

меньше 20

меньше 18

меньше 18

меньше 60






VIII. Список літератури


Основна література:

  1. Советов Б.Я. Информационная технология. - М.: Высшая школа, 1994.

  2. Девид Чеппел, "Технологии ActiveX и OLE"/Пер. с англ. – М.: Издательский отдел "Русская редакція" ТОО "Channel Trading Ltd.", 1997. – 320 с.: ил.

  3. OPC book: "OPC - Fundamentals, Implementation and Application", 2., new revised and extended edition 2002, 223 pages, Soft Cover with CD ROM

  4. Документація SCADA-системи Iconics Genesis-32 фірми Iconics

  5. Документація SCADA-системи Trace Mode фірми Adastra Research.

  6. Дунаев С. Intranet-технологии М. Диалог-МИФИ. 1997 - 288с.

  7. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: научно-практическое издание. Серия "Информатизация России на пороге XXI века". - М.: СИНТЕГ, 1997. - 316с.

  8. Липаев В.В. Надежность программного обеспечения АСУ. М. Энергоиздат, 1981.

  9. Мамиконов А.Г., Цвиркун А.Д., Кульба В.В. Автоматизация проектирования АСУ. Энергоиздат, - М., 1981

  10. Бойко Н.П., Стеклов В.К. Системы автоматического управления на базе микро-ЭВМ.-К.: Техніка, 1989. - 182 с

  11. Финогенов К.Г. Программирование измерительных систем реального времени.-М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

Додаткова література:

  1. Матеріали веб-вузла www.microsoft.com/oledev/

  2. Матеріали веб-вузлів www.opcfoundation.org, www.opceurope.org, www.opcconnect.com.

  3. Матеріали веб-вузлів www.iconics.com, www.tracemode.ru.

Програму склав старший викладач кафедри “Автоматизацiї теплоенергетичних процесiв“


НТУУ ”КПI” Любицький С. В.



База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка