Система автоматизированного проектирования «Автограф»
Система автоматизированного проектирования «Автограф» предназначена для проектирования мнемосхем и алгоритмов работы технологических схем управления, защит и регуляторов. Язык технологического программирования соответствует стандарту МЭК 61131.3.
В состав САПР входят встроенный графический редактор для создания экранных изображений и инструмент для проектирования описаний мнемосхем и алгоритмов управления и обеспечения работы системы отображения и управления реального времени (СОУРВ). Проектирование под конкретную АСУТП осуществляется на основе подготовленных описаний в форме связанных таблиц, формируемых в базе данных (БД).
Содержание
Проектирование мнемосхем
При проектировании мнемосхем отображения и управления технологическими процессами сначала производится простое рисование средствами встроенного графического редактора функционального узла или группы технологического оборудования в виде трубопроводов, линий, соединений, баков и т.п. Далее на мнемосхеме устанавливаются датчики, расчетные параметры, элементы управления, запорно-регулирующая арматура (задвижки, клапаны и т.д.) и другие объекты, необходимые для управления ходом технологического процесса. Эти объекты добавляются на мнемосхему вместе с задаваемыми свойствами: условия выполнения для отображения объектов, источники данных, используемые для визуализации (выходы, входы, константы и т.п), параметры для анимации (способ вывода на экран – цифровой, гистограмма, количество значащих цифр, цветовая кодировка и точки закраски), правила формирования вывода отображаемых параметров и команд для окон управления.
Подготовленную таким образом мнемосхему можно проверить непосредственно в среде САПР с помощью встроенного отладчика. При работе отладчика можно выявить несоответствие величин аналоговых параметров и заданных для них форматов вывода, отсутствие точек закраски для арматуры и элементов управления, несоответствие между типом арматуры или элемента управления и указанной для него цветовой кодировке состояний.
Проектирование алгоритмов
Проектирование алгоритмов также начинается с его прорисовки в окне САПР. В отличие от мнемосхемы, на которой можно нарисовать любое графическое отображение и произвольно закрасить его, в окно алгоритма можно выбрать только элементы из списка модулей алгоритмов. При добавлении модуля в окно алгоритма программа с помощью меню предлагает установить связи между модулями или страницами алгоритма. Каждый алгоритм может состоять из нескольких страниц. Страницы связываются друг с другом стандартным способом, подробно описанным в руководстве пользователя САПР. Предусмотрены также точки для связи различных алгоритмов друг с другом. Таким образом, при проектировании алгоритма автоматически создается его описание для связи с СОУРВ. Одновременно пользователь имеет возможность вывести в окне алгоритма элементы отображения и управления аналогично мнемосхеме.
При создании страницы алгоритма с предварительной прорисовкой изображения для арматуры используются такие же библиотеки, как и при рисовании мнемосхем. Для технологических модулей есть отдельные библиотеки, либо пользователь может создать их сам. На рисунке в качестве примера показана одна из страниц алгоритма регулирования подогрева СК энергоблока №4 Тюменской ТЭЦ-2.
|
|
 |
Кроме этого, существует возможность автоматической прорисовки страницы алгоритма в процессе создания оперативной таблицы алгоритма. В этом случае САПР прорисовывает изображения, заложенные в него по умолчанию для каждого элемента системы. Отличие изображений в том, что для блоков управления кроме мнемознака прорисовываются входы и выходы данного технологического модуля. |
|
||
Проектирование окон управления
Еще одной функцией САПР «Автограф» является проектирование окон управления (ОУ). Пользователю предоставляется возможность самому спроектировать управляющие элементы комплекса АСУТП. Помимо простейших ОУ задвижками, клапанами, двигателями технологами ЕФ «ИК Кварц» спроектированы более сложные окна управления. В числе прочих можно упомянуть котельный регулятор мощности, окна группового управления механизмами, окна для установки заданных значений не электрифицированных датчиков, окна управления алгоритмами функционально-группового управления (ФГУ) и т.д. Окна управления формируются средствами САПР с помощью стандартных элементов: панелей, кнопок, индикаторов, надписей и т.п., которые привязываются к БД комплекса.
На рисунке представлены блоки управления задвижкой, двигателем, клапаном и котельный регулятор мощности.
Модули САПР
В среде проектирования алгоритмов различают технологические модули (ТМ) и элементы схем (ЭС).
ТМ реализуют определенные функции отображения и управления. Компоновка каждого модуля закладывается на этапе проектирования ТМ в подсистеме нижнего уровня и не может быть изменена средствами САПР. Существующий набор ТМ свободно накрывает все потребности проектируемых объектов, таких как энергоблоки 800 и 200 МВт, ПГУ, электрические подстанции, котельные. При необходимости могут быть разработаны новые программные модули. Например, в последнее время по заданию технологической организации были разработаны и внедрены модули: СРГМ, Точка, Блок управления позиционером, АВР на 8 механизмов. Каждый ТМ имеет в системе свой уникальный тип и системный номер. К технологическим модулям относятся аналоговые и дискретные датчики, расчетные параметры, блоки управления исполнительными механизмами, автоматического включения резерва, схемы регулирования и регулирующие органы, технологические защиты и т.д. Полный перечень ТМ приведен в описании целевого ПО НУ. Ниже представлено структурное изображение ТМ блока управления задвижкой (БУЗ):
ЭС реализуют элементарные функции обработки сигналов с датчиков и с выходов ТМ. Для ЭС также зафиксирован алгоритм функционирования и количество выходов, количество входов для некоторых типов ЭС может быть переменным и задаваться при проектировании. Элементы схем не имеют уникальных системных номеров и нумеруются в рамках принадлежности к конкретному ТМ. Элементы схем включают в свой состав логическую обработку дискретных сигналов (И, ИЛИ, НЕ и т.п.), линейные преобразования аналоговых сигналов (сумматор, умножитель, выбор максимума и минимума, уставка и т.п.), динамические преобразования (дифференцирование, интегрирование, демпфирование), временные настройки (задержка, импульсатор). ТМ и ЭС имеют настроечные параметры и константы, обеспечивающие работу внутреннего алгоритма в конкретных условиях схемы управления. Настроечные параметры задаются в САПР и могут корректироваться с оперативных рабочих мест в режиме реального времени. Ниже показаны фрагменты библиотек блоков управления и элементов схем в САПР "Автограф".
