Существует международный стандарт МЭК 61131-3 языков программирования для ПЛК (программно-логических контроллеров). Всего стандарт МЭК 61131-3 закрепляет 5 языков – среди них текстовые и графические.

Они сформировались опытным путем работы с разными инструментами для разработки кода, так называемая «выжимка» лучшего из каждого. Чтобы программист мог выбрать наиболее доступный к пониманию и удобный для разработки ПО язык.

П.1 и 2 — текстовые

П.3-5 — графические:

1. IL – список инструкций
2. ST – структурированный текст
3. LD – ледерная логика
4. FBD – режим функциональных блоков
5. СFC – режим последовательных схем

IL – список инструкций

Довольно-таки простой для понимания и обучения, похож на ассемблер —  язык программирования низшего уровня.

В качестве примера, рассмотрим преобразование вида Y(x)=Ax+B-C

1.  LD X – загрузить Х
2. MUL A – умножение на А
3. ADD B – сложении с В
4. SUB C – вычитание С
5. ST Y – присвоение значения Y

ST – структурированный текст

Допустим, есть некоторая временная переменная (temp), в случае, когда «temp» больше нуля, то закон регулирования Y(x)=Ax+B, в противном случае Y(x)=Ax-C. Пусть коэффициенты А, В и С константы и равняются соответственно 30, 20 и 10, тогда

IF temp>0 THEN

   VAR_1:=30*VAR_X+20;

ELSE

   VAR_1:=30*VAR_X-10;

END_IF

Описан самый простейший пример. Разумеется, что ST чем-то схож с Паскалем, но и имеет множество отличий, в первую очередь структурированный текст создан для программирования ПЛК и решения сложных функциональных и математических задач.

LD – ледерная логика

Ladder Diagram /Logic представляет релейную логику, функционал схож с работой реле: сигнал на замыкание катушки включает или выключает контакт. Присутствуют и другие операторы:на логике включения и выключения механизма много не запрограммируешь.

Пример того, как выглядит кусочек программы на LD представлен ниже.

Ladder Diagram

FBD – режим функциональных блоков

FBD один из востребованных инструментов для разработки ПО на ПЛК,  функциональные блоки наглядны и ясны с точки зрения прохождения сигналов. В FBD широко используются заготовленные, из библиотеки среды программирования, блоки, блок – это набор операций, подпрограмма, например, ПИД – регулятор.

В качестве примера – подпрограмма FDB: включения насоса в режиме зима:

Переменные названы интуитивно понятными переменными, присутствует готовый блок HYST из библиотеки

FBD

СFC – режим последовательной схемы

СFC графический язык, его назначение в создании программного обеспечения последовательного управления. Условно говоря, блоки можно соединять произвольно: вход и выход, через всю рабочую зону, нет такой жесткой построковой привязки, как в FBD.

На рисунке: подпрограмма включения насоса в зимнем режиме.

Отличия видны невооруженным взглядом

SFC

В эпоху гаджетов, ПО внедрено повсюду. Что представляет «прикладное программное обеспечение», далее ППО?

ППО – это уникальный цифровой код, разрабатываемый под конкретный проект, призванный, решать индивидуальные задачи. Например, управление вентиляцией, насосами очистных сооружений, печами горячего цеха, фармацевтическим производством, нефте и газодобывающими станциями  и тп. Внедрение уникального программного обеспечения может быть реализовано повсеместно.

В статье разработка алгоритмов ПО, мы говорили, что программист использует команды и среду, понятную исполнительному механизму. Иными словами для контроллера или иного свободно-программируемого устройства, существует индивидуальная среда программирования и инженер ПО это учитывает.

Цели, достигаемые ППО , могут быть разные от учебных и наглядных пособий, умных домов и мультимедиа, до автоматизации и диспетчеризации промышленных объектов.

Написав код для контроллера (нижний уровень), работа продолжается: создание автоматизированного рабочего места: диспетчер наглядно проследит за состоянием исполнительных узлов на мнемосхемах. Дополнительная проработка приложений к программе позволит устанавливать софт на смартфон, с аналогичной целью: наблюдения за процессом.

Сотрудники компании «АльянсСтройГрупп» накопили серьезный опыт по разработке, внедрению и наладке АСУТП. Нам по плечу решение инженерных задач любой сложности: поможем разработать проектную документацию с нуля, проработать схему щита, решим вопросы энергосбережения, подскажем способы повышения точности и снижения инертности машин и механизмов, возьмемся за инженерные работы или выполним проект под ключ с гарантией результата.

Панель управления СП 310

Многие факторы могут повлиять на производительность и безопасность чистых помещений при разработке АСУТП эргономику и стоимость.

1) какие классы, правила или другие стандартам нужно соответствовать?

Правила и стандарты, которые необходимо соблюдать при разработке программного обеспечения  АСУ ТП, для Чистых помещений, используемых для стерильного смешивания и объединения опасных веществ, сильно отличается от чистых помещений для фармацевтических препаратов или микроэлектроники.

В зависимости от отрасли и применения может потребоваться соблюдение требований ISO 5-8, правил FDA и ISO-14644. В аптеке вам обязательно нужно будет соблюдать GMP. Для стерильного смешивания и смешивания применяются NAPRA и USP 797 / USP 800. Мы должны убедиться, что дизайн соответствует определенным правилам, чтобы получить сертификат и одобрение. Кроме того, необходимо учитывать будущие обзоры и валидации Cleanroom, что сопряжено с постоянными затратами. Кроме того, аудит и документация, необходимая для исследования, будет полной, если наша Cleanroom будет соответствовать требованиям.

2) Каковы необходимые условия работы в чистой комнате?

Конструкция HVAC обусловлена чистотой помещения (класс ISO), а также требуемой температурой, влажностью и перепадом давления. Эти конкретные условия продиктованы процессом, связанным с чистотой помещения и комфортом персонала, работающего в помещении. Точность температуры и относительной влажности (RH) ( + / — ) также является важным фактором при проектировании HVAC. Тепло, выделяемое пользователями и оборудованием, должно быть компенсировано кондиционированием воздуха. Поэтому важно знать, сколько людей будет работать в чистой комнате, какое оборудование будет на рабочем месте и какое тепло оно будет производить. Все это строго учитывается инженером.

3) у вас есть  черновой эскиз чистой комнаты ?

3) Как проектируется  чистое помещение?

Чем больше работы вы планируете выполнять внутри, тем больше будет ваша чистая комната, чем больше тепла и частиц она будет генерировать, тем больше и сильнее будет HVAC (система подачи чистой комнаты в воздух. Так как чистый, так отвечает за объем  воздуха изнутри помещения), следовательно, более дорогой будет проект и разработка АСУТП.

4) будете ли вы использовать дымоход или ламинарную камеру (BSC) в чистой комнате?

Некоторые BSC выбрасывают воздух через фильтр HEPA непосредственно в чистую комнату, не мешая давлению в чистой комнате, в то время как другие вытяжные шкафы или BSC должны выбрасывать воздух наружу (опасные  или другие химические вещества), это нарушает давление в комнате. Чтобы поддерживать правильное давление в чистой комнате, мы должны компенсировать расход  свежим воздухом. Для этого нам нужно знать количество воздуха, выбрасываемого дымоходом или ламинарной камерой биологической безопасности,что определяется очень точно при разработке асутп.

5) с каким пространством вы будете работать?

Как только мы узнаем, как будет выглядеть комната , мы должны определить ее расположение внутри вашего лабораторного пространства.

Основное что надо знать при начале проекта это-

• Какая высота ниже ферм и потолка?
• Есть ли столбы?
•  существующий пол  стяжка или он бетонный? Является ли он ровным?
•  Воздух нагревается или кондиционируется каким-либо другим способом?
• Какие есть коммуникации заполняющие свободное пространство?
• Какая мощность  КВТ доступна?

В предыдущей статье коротко были описаны варианты снижения влияния помех, но, скажем так, это все пассивные способы, в статье мы рассмотрим активное подавление шумов.

Рассмотрим источник отдельно, попытаемся уменьшить уровень создаваемых наводок.

Для активного подавления используется:

1. Индуктивность
2. Индуктивность и параллельно подключенная RC-цепь: сопротивление и емкость, соединенные последовательно

Индуктивность при выключении напряжения будет создавать на контактах обратную ЭДС, а сопротивление и емкость поглотит часть ЭДС, уменьшив влияние на контакты.

Второй вариант, комбинированный, используется в цепях переменного тока. Первый способ подойдет для цепей постоянного тока.

Недостатки способов подавления наводок:

1. Время реакции увеличивается из-за «стекания» тока с катушки
2. В некоторых системах замедление времени реакции может повлиять на безопасность в целом.

В случае использования в системе устройств, коммутирующих большие токи, рекомендуется установить последовательно с переключающим устройством катушки, катушку подобрать по расчетам.

Не лишним окажется и использование ограничителей напряжения в случаях резкого скачка (молния) или понижения напряжения (КЗ на вводе), для защиты цепей питания.

Фильтрация источника помех.

В зависимости от источника помех: скачки напряжения, провалы питания, экстремумы напряжения, высокие частоты, затухающие колебания фильтров, наводки от частот 60 и 50 Гц, синфазные напряжения, повышенный уровень шумов, возможны различные способы фильтрации. Подробно останавливаться на каждом не будем, потому что это больше проектные вопросы, а не АСУТП, поэтому кратко их перечислим: феррорезонансный стабилизатор, конденсаторы, нелинейные фильтры (ограничители напряжения), конденсаторы, подключаемые параллельно (отсечка низких частот), Т-фильтры (фильтруют переходные процессы и гармоники высокого уровня), ограничивающие фильтры с оптической развязкой (полезны в случае синфазных напряжений), и иные методы корреляции помех

В одном проектов столкнулись с блуждающей ошибкой, она приводила к аварии вытяжного вентилятора. Контроль работы вентилятора осуществлялся по аналоговому датчику давления. Авария формировалась по пороговым значениям, в случае, когда входной сигнал показателя давления ниже порога уставки, то машина целиком останавливалась. Сброс аварии восстанавливал работоспособность и машина работала по назначению или «вываливалась» в аварию через час без причины. Проблема оказалась в помехах и шумах, наводимых на измерительный канал модуля расширения. Поэтому статья будет посвящена помехам в АСУТП.

Итак, помехи – это паразитные сигналы, приводящие к искажению измеренного значения. Как и обсудили выше, помехи имеют непредсказумый импульсный сигнал или их могут  спровоцировать частоты 50-60 Гц от электрических коммуникаций.

Несколько примеров помех:

1.Внутренние помехи

2. Внешние помехи
3. Несовершенства конструктивной разработки
4. Естественные помехи: электростатика и магнитные поля
5. Радиочастотные помехи
6. Перекрестные помехи от проложенных кабелей

Самые простые способы борьбы с помехами:

1. Использование экранированных проводов. Важно заземление экрана только в одной точке, если создать несколько заземляющих точек, то возрастает риск возникновения паразитных земляных контуров.
2. Увеличение расстояния между источником помех и сигналом, здесь можно использовать алюминиевые кабель каналы с перегородкой, для разделения силовой и слаботочной части. Или выполнить разнесение кабелей. В зависимости от восприимчивости кабельных линий к помехам, величина разнесения кабелей может достигать 670 мм.
3. Заземление и использование витых проводов для передачи сигнала

Создание программного обеспечения для бизнеса-задача, требующая специальных знаний и инструментов. Чтобы правильно выполнить этот процесс, используйте решение, позволяющее уменьшить количество ошибок и регулярно проверять код на предмет возможных оптимизаций. Что именно представляет собой цикл разработки программного обеспечения  АСУ ТП и какие методы используются в этом процессе?

Процесс разработки программного обеспечения – что это такое?

Цикл разработки программного обеспечения включает в себя многочисленные действия, связанные как с созданием, так и с использованием программы. Точный курс и характеристики цикла зависят от выбранной методики. Процесс создания программы требует участия не только разработчиков, но и профессиональных аналитиков или архитекторов. Вот 4 ключевых этапа разработки программного обеспечения АСУ ТП:

1. Планирование (определение цели готового программного обеспечения).

2. Анализ (определение спецификаций и требований, которым должно соответствовать программное обеспечение).

3. Проектирование (определение технологий и инструментов, необходимых для правильной реализации проекта).

4. Реализация (реализация проекта, включающая кодирование и тестирование).

Целью проекта всегда является предоставление программы, отвечающей требованиям с учетом оптимизации времени и затрат на ее реализацию. Таким образом, отдельные этапы могут отличаться друг от друга в зависимости от выбранного метода производства программного обеспечения.

Методы производства программного обеспечения АСУ ТП

Методы производства программного обеспечения включают в себя порядок действий, выбранный для реализации проекта. Они позволяют определять этапы проекта, а также определяют условия, позволяющие перейти к следующему этапу, действия, которые должны быть выполнены на каждом из этапов, или способ документирования предпринятых действий и достигнутых результатов.

К наиболее распространенным методам, используемым при разработке программного обеспечения, относятся:

Гибкое производство программного обеспечения – что это?

важно уметь адаптироваться к изменениям и искать новые, оптимальные решения. Поэтому традиционные методы часто заменяются гибкими методологиями разработки программного обеспечения, такими как, например, Scrum. Современные модели отличаются прежде всего гибкостью и итеративным подходом к разработке программ. Динамика деятельности означает, что в гибких методологиях не выделяется строго определенная фаза планирования. Цель состоит в том, чтобы доставить готовый продукт в кратчайшие сроки, а разработка программного обеспечения основана на современных знаниях о требованиях пользователей. Эффективность методики основана на быстром и простом общении, взаимной поддержке команды, а также регулярной обратной связи с клиентом. Четкая обратная связь позволяет постоянно настраивать работу системы в соответствии с требованиями пользователей.

Как выглядит методика работы нашей команды? Мы работаем короткими двухнедельными этапами, в ходе которых создается рабочий фрагмент программного обеспечения. Таким образом, мы обретаем уверенность в том, что на следующих этапах мы будем работать над дальнейшим развитием проекта, а не исправлять скрытые ошибки. Партнерский подход к клиенту, эффективное общение и упрощение выполнения работ позволяют подготовить в отведенное время продукт, отвечающий всем ожиданиям.

Цикл разработки программного обеспечения – как его улучшить?

В нашей команде мы ориентируемся на практические аспекты производства программного обеспечения АСУ ТП, поэтому при создании специализированного программного обеспечения для компаний мы используем все доступные инструменты и методы, позволяющие сделать этот процесс более эффективным. Мы работаем с использованием передовых решений для поддержки управления, коммуникации, тестирования или устранения ошибок. Благодаря гибким методологиям мы закрываем отдельные этапы проектов, достигая удовлетворительного эффекта в виде работающего фрагмента программного обеспечения.

Ищете поставщика специализированных решений? Воспользуйтесь нашим предложением-программное обеспечение для вашей компании мы создадим эффективно и эффективно и в установленные сроки!