Описание архитектуры АСУ ТП:

1. Общая структура АСУ ТП предприятия включает системы управления нескольких технологических установок;

2. Система управления каждой из технологических установок реализована на базе отдельного контроллера с программируемой логикой (ПЛК);

3. Для визуализации и локального управления каждой из установок используется отдельная панель оператора;

4. Для визуализации и управления АСУ ТП предприятия реализовано автоматизированное рабочие место (АРМ) с программным обеспечением (OPC сервер, SCADA система, и.т.д.);

5. У ПЛК отсутствует порт Ethernet. Доступен порт RS485 с поддержкой протокола Modbus RTU;

6. Панель оператора является мастером на шине RS485/Modbus RTU. Панель оператора опрашивает один ПЛК;

7. HMI поддерживает обмен данными по сети Ethernet/Modbus TCP. На АРМ установлен OPC сервер протокола Modbus.

Допущения: 1) длинна линий связи (RS485, Ethernet) минимальна — не требуется установка усилителей сигнала; 2) на рис. 1 не изображены коммутаторы сети Ethernet и другое коммуникационное оборудование.

Настройка связи между панелью оператора и ПЛК:

В Kinco Dtools настроем связь между панелью оператора и ПЛК по шине RS485/Modbus RTU. Панель оператора является мастером на шине, ПЛК подчинённое устройство. Параметры связи должны быть одинаковыми, как на панели оператора, так и на ПЛК. На устройствах, подключённых к одной шине RS485/Modbus RTU, были заданы следующие параметры связи:

Скорость обмена данными: 9600 бит/сек.;

Кол-во бит между стартовым и стоповым битом: 8 бит;

Проверка на чётность: чётное;

Кол-во стоповых бит: 1 бит.

На рис. 2,3 приводятся видеокадры среды Kinco Dtools с настройками связи.

Рис.5 — Полная структура связей проекта в Kinco Dtools

При опросе, внешнему OPC серверу, напрямую не доступны регистры ПЛК. Внешний OPC сервер может опрашивать только регистры панели оператора. В связи с этим, перед опросом необходимо передать данные из

ПЛК в локальные регистры панели оператора. В табл. 1 приводится локальная область памяти панели оператора доступна для опроса OPC сервером.

Таблица 1. Область памяти панели оператора Kinco

1) используя макрокоманды;

2) используя функционал компонента таймер;

3) используя компонент, «передача данных»;

Функционал макрокоманд довольно широк. Макрокоманды поддерживают язык «Си» и представляют удобный инструмент для работы с данными. В макрокомандах можно реализовать выделение целых областей памяти с последующим чтением/записью данных в другие области памяти. Подробная информация о макрокомандах приводится в разделе 9 руководства пользователя на Kinco Dtools .

Самый простой способ передачи данных — это использовать компонент таймер. Функционал компонента «Таймер» имеет аналогичный функционал, как и компонент «Передача данных».

Рассмотрим настройку передачи данных из регистров слово ПЛК в регистры LW и последующий опросом локальной памяти панели оператора OPC сервером протокола Modbus. В примере мы использовали OPC сервер протокола Modbus компании ИнСАТ. Пусть к ПЛК подключены три датчика температуры. В таблице реализации протокола Modbus (рис.6) приводятся регистры, соответствующие параметрам температуры (Т№1 — Т№3). Тип данных Word (целочисленные данные).

Рис.6 — Таблица реализации протокола Modbus ПЛК

На рис. 7 приводятся настройки компонента «Таймер». Таймер настроен на передачу данных из регистров 4х 10 — 4х 11 в регистры LW 200 — LW202. При передаче данных, в таймере можно выделять и использовать целые области памяти (см. окно длинна данных). Двухсторонняя передача данных позволяет сделать обмен данными по замкнутом циклу. Для вывода данных был использован компонент «Обработка числа». С ПЛК на панель оператора приходят целочисленные данные. Отображение целой и дробной части настраиваются в компоненте «Обработка числа» (вкладка «Числовые данные»). На рис.8 приводится фото экрана панели оператора Kinco на которую был загружен проект.

Рис.8 — Экран панели оператора Kinco c загруженным проектом

Приведём настройки программы MasterOPC Universal Modbus Server: рис. 9 — настройки подключения панели оператора к OPC серверу; рис.10 — пример настройки тега (температура №1), регистр в панели оператора LW 200; рис.11 — OPC сервер в режиме работы.

Рис.11 — OPC сервер в режиме работы

На рис. 11 температура отображается формате целого числа без запятой. Отображение целой и дробной части может быть настроено с помощью функционала SCADA системы.

Заключение

В статье описана процедура интеграции панели оператора в общую структуру АСУ ТП через технологию OPC. Рассмотрен случай, когда панель оператора необходимо подключить к внешнему OPC серверу протокола Modbus. Стоит отметить, что панели оператора Kinco имеют встроенный OPC

UA сервер. Процедура настройки внутреннего OPC сервера будут описана во второй статей (Интеграция панели оператора Kinco в общую структуру АСУ ТП через технологию OPC. Часть 2.

Д.С. Лысенко, инженер АСУ ТП 

ООО «Cиcтeмы Koнтpoля», г. Москва, 

тел.: +7 (495) 120-36-61, 

e-mail: info@systemcontrol.ru, 

cайт: systemcontrol.ru