Запись кодировки отличается для каналов с разным видом представления. Каналы, работающие с аналоговыми переменными, имеют только один код. Для каналов с видом представления H количество кодов определяется числом используемых бит. При этом коды, определённые для битов одного канала, имеют одинаковую начальную часть. Они отличаются только последними пятью полями. Эти поля для каждого бита канала выводятся в специальном окне бланка Кодировка сигнала.
Кодировка сигналов и структура кода. В ТРЕЙС МОУД для каждого канала можно задать индивидуальный код, который определяет его привязку к технологической схеме. Например, в кодировке могут указываться цех, участок, аппарат, устройство, тип сигнала.
Признак программной достоверности может быть сформирован программно из любой пользовательской программы. Для установки этого признака надо в атрибут Недостоверность послать значение 1. Формирование из программ аппаратного признака достоверности недоступно
Состояние канала. Каждый канал ТРЕЙС МОУД может находиться в одном из двух состояний – включен и выключен. Если канал включен - ON, то его значения пересчитываются с частотой, определяемой периодом канала. Когда канал выключен - OFF, то значения в нем не пересчитываются и остаются неизменными.
ВЗАИМНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТИРИГГЕРОВ.
JK – триггер называют универсальным, т.к. из него можно сделать любой тип триггера. RS – триггер получается из JK – триггера, когда входы JK используются, как входы S и R соответственно, а запрещенная комбинация не подается, и т.д.
На рис.11.21 показаны схемы преобразования триггеров из одного типа в другой.
Несинхронный Синхронный RS-триггер Т-триггер
с динамическим инверсным управлением Синхронный со D-триггер
статическим управлением
Рис.11.21
Состоянием канала можно управлять в реальном времени. Для этого используются методы, что и для управления периодом канала, только при этом в качестве управляемого атрибута указать состояние канала (С).
Для каждого канала можно установить начальное состояние. Это состояние, в которое канал будет переведен при запуске системы. По умолчанию начальное состояние канала – включен.
Начальное состояние канала задается в бланке Основные диалога Реквизиты. Установка начального состояния канала производится нажатием ЛК на соответствующей кнопке раздела При старте(см. рис.3).
Рис. 3. Бланк Основные диалогового окна Реквизиты
Примером использования возможности управления состоянием каналов может быть задача квитирования аварийного звукового сигнала. В качестве другого примера можно привести отключение опроса датчиков состояния оборудования, используемого только в моменты пуска или остановки технологического процесса.
Начальное значение канала.При настройке канала можно задать его начальное значение. Это значение при запуске монитора реального времени присваивается входному значению канала.
Начальное значение, как и начальное состояние канала, задается в бланке Основные диалога Реквизиты(см. рис. 4).
Рис. 4. Бланк Основные диалогового окна Реквизиты
Чтобы начальное значение канала после присвоения было пересчитано процедурой трансляции, а в случае выходных каналов были произведены действия, определенные подтипом и дополнением к подтипу, в этом же меню следует установить флаг отработать.
Флаги архивирования.Система архивирования ТРЕЙС МОУД включает в себя три типа архивов: локальный архив, отчёт тревоги глобальный регистратор. Они отличаются механизмом сохранения значений каналов и форматом файлов.
В локальный архив значения каналов записываются в бинарном виде при их изменении. В нём реализована СПАД-технология архивирования данных. Это обеспечивает быстрый доступ к архивным данным и защиту от переполнения диска.
Отчёт тревог ведется в ASCII-формате. Алгоритм записи сообщений в этот архив отличается для каналов, обрабатывающих аналоговые данные и дискретные. В первом случае сообщения заносятся при пересечении значением канала аварийных границ. Во втором - при изменении значений указанных битов канала.
В регистраторсохраняютсязначения каналов со всех узлов проекта. Запись значений осуществляется по их изменению. Он также реализует СПАД-технологию "хранилища данных". Данные в нем хранятся в бинарном формате.
Чтобы значение канала записывалось в любой из этих архивов, необходимо установить для него соответствующий флаг: флаг СПАД; флаг ТРЕВОГИ и флаг РЕГИСТРАТОР.
Перечисленные флаги устанавливаются для канала в разделе Архивация бланка Основные диалога Реквизиты. Установка/снятие флагов осуществляется нажатием ЛК в соответствующих областях бланка (см. рис. 5).
Рис. 5. Бланк Основные диалогового окна Реквизиты
Чтобы в архивах сохранялись так же изменения всех остальных атрибутов канала, надо установить флаг Атрибуты.
2. Интервалы и границы.В любом технологическом процессе есть параметры, по значению которых определяется состояние отдельных технологических узлов, стадий, участков, аппаратов. Выход значений этих параметров за заданные границы указывает на предаварийное или аварийное состояние процесса. При возникновении такой ситуации система управления должна выполнить действия, направленные на предотвращение возникновения или развития аварии - включение сигнализации, выдача рекомендации оператору или блокировка.
Чтобы обеспечить обработку аварийных ситуаций, каналы, работающие с аналоговыми переменными - вид представления F, имеют четыре аварийные границы и две границы шкалы.
Границы шкалы. Границы шкалы указывают возможный диапазон изменения контролируемого параметра. Например, если датчик позволяет измерять давление в диапазоне от 0 до 10 кгс/см2 , то его показания, лежащие вне данного диапазона, являются заведомо недостоверными. Если задать для канала границы шкалы, то при выходе за них его реального значения может автоматически формироваться признак недостоверности данных. Эта информация может быть доведена до оператора и зафиксирована в архивах.
Четыре аварийных границы делятся на две верхние и две нижние. Внутренние, верхняя и нижняя границы являются предаварийными, внешние - аварийными. Значения границ задаются в разделе Границы бланка Границы и обработка диалога Реквизиты(см. рис. 6).
Рис. 6. Бланк Основные диалогового окна Реквизиты
В областях ВГ_1, НГ_1 вводятся значения верхней и нижней внешних границ; ВГ_0, НГ_0 - значения верхней и нижней внутренних границ. Верхняя и нижняя границы шкалы задаются в областях Верхний предел и Нижний предел соответственно.
Значения границ шкалы и аварийных границ доступны для изменения в реальном времени. Это можно реализовать с помощью форм отображения, программ, по сети или последовательному интерфейсу из удаленного узла.
Интервалы границ.Аварийные границы и шкала разбивают диапазон изменения значения канала на 7 интервалов. Графическое представление границ и интервалов значений канала приведено на рис. 7.
Рис. 7. Графическое представление границ и интервалов значений канала
В случае, когда задано не менее двух ненулевых значений границ и полный перечень заданных значений границ корректен, МРВ на каждом цикле пересчёта данных определяет номер интервала, в котором находится текущее значение канала, и формирует значение специальной переменной, являющейся атрибутом канала. Эта переменная называется интервалом и обозначается P.
Пример обработки аварийной ситуации и использование аварийных границ и интервала.
Рассмотрим решение следующей задачи: при понижении давления в котле ниже предаварийной границы (НГ_0) надо записать в отчёт тревог сообщение "КОТЕЛ_1 предаварийное состояние" и проиграть предупреждающий звуковой файл.
Для решения этой задачи потребуются два канала. Настроим один из них на прием данных от датчика давления и зададим ему имя ДАВЛЕНИЕ. Для этого канала в диалоге Реквизиты установим флаг сохранения в отчёт тревог и, исходя из технологических требований, зададим значение границы НГ_0. Далее поставим для канала давления флаг сохранения в отчёт тревог и в бланке Сообщения в отчёт тревог введем требуемое сообщение для записи в отчёт тревог.
Второй канал должен быть OUTPUT, подтип СИСТЕМНЫЙ и дополнение к подтипу звуковой файл. Имя этому каналу дадим ЗВУК. Далее создадим программу, содержащую два аргумента. Эта программа должна при отличии первого аргумента от 0 формировать значение второго аргумента равным 1 - номер звукового файла, содержащего вой сирены, в противном случае - 0. Установим ссылку на эту программу из процедуры УПРАВЛЕНИЕ канала ЗВУК. В качестве первого аргумента будем использовать значение интервала канала давление, а в качестве второго - реальное значение канала ЗВУК.
Тогда при переходе реального значения канала, измеряющего давление, через границу НГ_0 аппаратное значение канала, управляющего звуковой платой, будет равно 1. Файл с записанным звуковым предупреждением должен находиться в директории проекта и иметь имя 1.wav.
Гистерезис границ канала.В бланке Границы и обработка можно задать еще один параметр. Он влияет на отслеживание перехода значения канала через аварийные границы и называется гистерезис.
Введение гистерезиса позволяет убрать ненужный поток сообщений в отчёт тревог при небольших колебаниях контролируемого параметра вблизи значения одной из границ. Величина этого параметра задается в области Гистерезис.
Переход реального значения канала через границы в сторону развития аварийной ситуации - увеличение номера интервала фиксируется по заданным для них значениям. При обратном изменении значения канала его границы корректируются в соответствующем направлении на величину гистерезиса. По полученным таким образом значениям границ вычисляется номер интервала.
Контроль шкалы канала. Для канала, работающего с аналоговыми переменными, можно установить флаг Контроль шкалы. Он имеет разное назначение в зависимости от типа канала. При его наличии у каналов INPUT устанавливается признак недостоверности, если реальное значение выходит за границы шкалы. Если канал OUTPUT, то флаг контроля шкалы задает ограничение изменения его реального значения рамками границ шкалы. При попытке присвоить каналу значение, выходящее за шкалу, оно будет обрезано до значения соответствующей границы.
Тенденция изменения значения канала.Для анализа технологических ситуаций и принятия ЭТР необходимо знать не только значение параметров, но и то, как они изменяются в настоящий момент. В ТРЕЙС МОУД каждый канал имеет специальный атрибут, характеризующий тенденциюего изменения. Тенденция (D) оценивает изменение реального значения канала на текущем цикле по отношению к предыдущему.
В зависимости от вида представления канала формирование величины этого атрибута осуществляется разными способами. Для каналов с видом представления F он принимает следующие значения: 0 - значение не изменилось; 1 - значение уменьшилось и 2- значение увеличилось.
У каналов с видом представления H атрибут тенденция представлен целым 16-битным числом. Каждый бит этого числа является индикатором изменения соответствующего бита реального значения. Если на текущем такте пересчёта значение бита изменилось, то соответствующий бит тенденции устанавливается равным 1, в противном случае - 0.
Достоверность значений канала.В работе систем управления могут возникать ситуации, когда получаемые с объекта данные не могут быть однозначно приняты для управления. Примером таких ситуаций может быть неисправность датчика или обрыв линии связи. В этих случаях данные в системе будут присутствовать. Однако в первом случае передаются неверные значения контролируемого параметра, а во втором - значения параметров просто не обновляются.
Для индикации подобных ситуаций каждый канал имеет два флага достоверности его значений. Установка любого из этих флагов в 1 означает, что значения канала недостоверны. Эти признаки достоверности имеют названия: аппаратная достоверность и программная достоверность.
Признаки достоверности собраны в одном атрибуте канала, который называется Достоверность. Признак аппаратной достоверности формирует 0-й бит этого атрибута, а программной достоверности - 1-й бит.
Признак аппаратной и программной достоверности. Признак аппаратной достоверности может формироваться только для каналов, связанных с аппаратурой ввода/вывода в случае сбоя при обмене данными.
Размерность канала. Каждому каналу можно присвоить размерность, в которой представлено его реальное значение. Установка размерности осуществляется в диалоге Каналы объекта, где используется специальное поле диалогового окна. Вид диалога, на котором обозначено поле задания размерности, показано на рис. 8.
Рис. 8. Установка размерности канала
Размерность задается выбором из списка, который хранится в файле razmer.ini в директории INI. Если требуемая размерность в списке отсутствует, то её можно добавить, отредактировав указанный файл. Текст размерности не может содержать более 8символов, а количество строк в списке не должно превышать 255.
Установленная размерность значения канала недоступна для изменения в реальном времени. Она может выводиться на экран с помощью текстовых форм отображения.
Атрибуты каналов для обработки аналоговых и дискретных сигналов. Каналы с различным видом представления имеют разный набор встроенных операций первичной обработки данных. Следовательно, набор атрибутов, настраивающих обработку, у них отличается.
Если встроенных методов обработки недостаточно, то дополнительную обработку можно оформить в виде программы на языке функциональных блоков и вызвать её из процедуры трансляции.
Атрибуты первичной обработки каналов с видом представления F настраиваются в бланке Границы и обработка диалога Реквизиты. Они имеют следующие методы первичной обработки: умножение; смещение; экспоненциальное сглаживание; апертура (зона нечувствительности); фильтрация пиков и контроль шкалы.
Для каналов с видом представления H реализованы следующие методы первичной обработки: инверсия; предустановка и контроль сочетаемости.
Каналы с видом представления H настраиваются в бланке Маски и эмуляция диалога Реквизиты. Для этого используются три атрибута и три флага, включающие соответствующие методы.
Можно использовать одну из трёх схем кодировок: АКС, ККС и ПРИМА. С помощью кодировки можно построить иерархию объектов, которая позволяет легко ориентироваться в сложных проектах. Это облегчает для проектировщика выполнение декомпозиции задачи.
Код имеет фиксированную структуру. Для описания любого сигнала используются 11 полей. Из них шесть текстовых и пять числовых. Структура кода выглядит следующим образом: Axx.Axx.AAAxx.AAxx.AAxxx.A,где A - одна позиция символьного поля; x - одна позиция числового поля.
Каждая пара полей, текстовое и числовое, содержит идентификатор в рамках соответствующего уровня иерархии и номер объекта с этим идентификатором. Настройка полей хранится в отдельных файлах и доступна для редактирования. Эти файлы имеют имена code0.cfg ... code5.cfg. Они находятся в поддиректории INI рабочей директории. Там же хранятся файлы описания кодировки АКС - acode0.cfg ... acode3.cfg.
Варианты кодирования сигналов.Рассмотрим, как могут кодироваться сигналы в рамках проекта ТРЕЙС МОУД.
Например, первая пара (одна позиция символьная и две числовые) может характеризовать административное деление предприятия: Цех – Ц; Служба – С; Подразделение – Пи т. д. Таким образом, значение первой пары Ц05может означать, что сигнал относится к цеху с номером 5.
Вторая пара (Axx) содержит одну символьную позицию и две числовые. На этом уровне может кодироваться разделение на стадии производства: Отделение - О; Участок – У; Энергоблок – Эи т. д. Значение этой пары У03может означать, что сигнал относится к участку с номером 3.
Третья пара в коде (AAAxx) содержит три символьные позиции и две позиции числовые. Этот уровень может использоваться для кодирования конкретного элемента технологического оборудования, к которому относится сигнал или команда: Теплообменник кожухотрубный – ТПК; Теплообменник пластинчатый – ТПП; Колонна – КЛН; Емкость горизонтальная - ЕМГ и т. д. Значение данной пары ЕМГ15может означать, что сигнал относится к датчику, установленному на емкости с номером 15.
Четвёртая пара при кодировании содержит две символьные позиции и две позиции числовые (AAxx). На нём может кодироваться устройство, контур управления или комплексного измерения: Задвижка – ЗД; Двигатель – ДВ; Контур регулирования – КР; Шаровой кран – ШК и т. д. Значение этой пары ЗД23может означать, что данный сигнал относится к задвижке с номером 23.
Последняя пара при кодировании содержит две символьные позиции и три позиции числовые (AAxxx). Этот уровень может использоваться для кодирования характеристик контролируемого или управляемого параметра: Давление – ДД; Уровень – УР; Положение регулирующего клапана - УК; Сигнал с концевого выключателя – КВ; Сигнал на открытие – УО и т. д. Значение данной пары ДД315может кодировать сигнал измерения давления с номером 315.
Последнее поле при кодировании позволяет уточнить назначение сигнала. Оно содержит только одну символьную позицию (A): Блокировка – S; Измерение – I; Регулирование – D; Уставка – U и т. д.
Данная система кодирования не является жестко фиксированной и может быть настроена произвольным образом. Неизменными являются количество и формат полей кода.
Кроме отображаемых полей кодировки, в неё включено ещё одно поле. В него записывается идентификатор типа сигнала.
Настройка кодировки канала. Кодировка канала задается в бланке Кодирование сигнала диалога Реквизиты (см. рис. 9).
Рис. 9. Настройка кодировки канала
При открытии вкладки Кодировка сигнала в поля кодировки автоматически проставляются пробелы. Если необходимо выводить комментарий канала вместо кодировки - в отчёт тревог или на графическую консоль, надо в диалоге Каналы объекта для этого канала в первые два поля кодировки ввести "_".
В диалоговом окне имеются шесть списков для формирования символьных полей кода и пять областей для ввода числовых полей. При этом первой паре полей в кодировке соответствуют верхний список и верхнее поле.
Описание кода. Описание кодов хранится в текстовый файлах code0.cfg ... code5.cfg в поддиректории INI рабочей директории. Они содержат описания текстовых полей кодировки. Описание включает в себя тексты и соответствующие им коды. Файлы описаний имеют следующий формат:
<n+1>
<cod_1> <name_1>
<cod_2> <name_2>
…………………
<cod_n> <name_n>
# # , где n - число значений данного поля; cod_i - код i-го значения; name_i - название i-го значения.
Комментарии каналов. Для каждого канала можно задать комментарий: текстовую строку длиной до 38 символов. Текст комментария доступен в реальном времени, если канал не имеет кодировки. В этом случае в поля вывода кодировки подставляются первые 21 символ комментария. Эта информация может выводиться на экраны мониторов, вставляться в отчёты и записываться в отчёт тревог.
События в каналах. Этот атрибут канала является комплексным. Он содержит информацию о номере интервала, достоверности и изменении реального значения канала.
Младший бит этого атрибута является индикатором изменения реального значения канала. Он устанавливается равным 1 при изменении реального значения канала и сбрасывается в 0 при посылке в атрибут события любого значения.
В биты со второго по четвертый, считая с 1, атрибута события записывается текущее значение номера интервала.
Пятый, считая с 1, бит этого атрибута является индикатором достоверности. В него считывается значение признака аппаратной недостоверности при посылке в атрибут события любого значения.
В седьмой и восьмой биты атрибута события записывается значение 3 при изменении номера интервала и при появлении признака аппаратной недостоверности. Значением этих битов можно управлять. При посылке в них любого значения первый бит данного атрибута сбрасывается в 0, а в пятый – считывается текущее значение признака аппаратной недостоверности
Подключение канала. Каждый канал имеет свой источник или приемник данных. Для настройки канала на источник/приемник используются его тип, подтип, дополнение к подтипу и настройки.
В резервированных системах управление ведет основной узел, резервный только копирует значения каналов основного узла по сети. В этом случае каналы резервного узла, связанные с внешними устройствами, надо отключить от их источников/приемников.
Для управления подключением предусмотрен специальный атрибут канала – подключение. При его равенстве 1 – канал отключается, а при 0 – подключается. По умолчание значение подключения для всех каналов равно 0.
Атрибут подключение, равный 1, в каналах INPUT отключает всю первичную обработку канала - тракт от входа до реального значения.
Принцип функционирования RAID-системы заключается в следующем: из набора дисковых накопителей создается массив, который управляется специальным контроллером и определяется компьютером как единый логический диск большой емкости. За счет параллельного выполнения операций ввода-вывода обеспечивается высокое быстродействие системы, а повышенная надежность хранения информации достигается дублированием данных или вычислением контрольных сумм.
с динамическим инверсным управлением Синхронный со D-триггер
