Три уровня управления предприятием

 

Три уровня современного управления предприятием в рамках SIMATIC : totally integrated automation (TIA).

 

Автоматизация на производстве.

TIA — концепция управления предприятием построена на использовании единой программно-аппаратной основы :
1. Уровень АСУТП.
2. Уровень планирования ресурсами.
3. Уровень управления .
1-ый уровень.
HMI . Human-Machine Interface — это интерфейс, позволяющий оператору контролировать определенные технологические процессы . Для визуализации процесса используется промышленный контроллер SIMATIC S7 и WinCC flexible . Операторские панели , для отслеживания и контроля технологического процесса, используют жидкокристаллический дисплей с клавиатурой и работают под управлением операционной системы Windows CE.

ЖКИ от компании SIEMENS

Для того ,чтобы произвести программирование панели оператора(HMI) и контроллера необходимо иметь следующее оборудование :

Так программируется промышленный контроллер.

WinCC flexible (Windows Control Center – Центр управления Windows )

Разрабатывался на базе технологии Microsoft .NET. WinCC flexible имеет : графический редактор с библиотекой стандартных элементов, инструменты для проектирования динамики объектов, создания соединений передачи данных, работы в Internet , эмуляции проектов.

Промышленный контроллер SIMATIC S7.

Типовая архитектура промышленных контроллеров имеет вид :

Промышленный контроллер.

Подход к программированию промышленных контроллеров SIMATIC S7 :

1. Загружается программа и конфигурация аппаратной части — наименование стойки и модулей на этой стойке : блок питания, процессор, коммуникационный процессор, модули ввода/вывода. На основе текстов программ средствами компиляции создаются блоки программы.

Блоки бывают 3 типов :

1. пользовательские блоки (пользовательская программа и пользовательские данные).
2. системные блоки (системная программа и системные данные)
3. стандартные блоки ( готовые к использованию).

Число блоков и размер блоков определяются типом промышленного контроллера. Все блоки загружаются в контроллер и обрабатываются операционной системой контроллера.
Пользовательскими блоками являются :
1. FB (функциональные блоки),вызываются из любого блока .
2. OB ( организационные блоки). Операционная система контроллера вызывает ОВ при возникновении прерывания. Главная программа находится в организационном блоке (OB 1) .
Число организационных блоков и их номера фиксированы. Операционная система вызывает организационный блок ОВ1 один раз в цикле главной программы.

Циклическое выполнение программы.

В начале цикла ОС заполняет область отображения входов, сбрасывает таймер контроля длительности цикла, после этого вызывает для обработки блок ОВ1.
Циклическая обработка программы может быть прервана событиями (прерываниями). Если такое событие происходит, то обрабатываемая в это момент команда прерывается , и вызывается другой организационный блок, назначенный этому событию.
Приоритет обработки определяется номером организационного блока:

Приоритетность вызова.

3. FC ( функции) , вызывается из любого блока.
4. DB (блоки данных программы), хранят значения переменных.
5. DI (блок данных функционального блока)

Системные блоки.

Системные функции ( SFC) , системные функциональные блоки (SFB) , системные блоки данных ( SDB). Имеются в составе операционной системы контроллера.

Типы данных.
Контроллеры SIMATIC S7 работают со следующими типами данных:
Бит (BOOL), Байт (BYTE), Слово (WORD), Двойное слово (DWORD), Char (символ), STRING (Строка), INT (целое число), DINT (двойное целое число), REAL (вещественный), временные (DATE, TIME), сложные типы (ARRAY, DATE_AND_TIME), пользовательские типы (USER_DATA_TYPE).
Адресация.
При программировании используются следующие виды адресации :

Виды адресации

При прямой адресации (абсолютной) адрес состоит из идентификатора области памяти(имени), адреса байта и номера бита.

I0.1 (I- память входов), (0- адрес байта), (1-адрес бита)
IB4 (I- память входов)(В- длина данных в 8 бит) (4-начальный адрес расположения)
IW4 (I- память входов) (W- длина данных в 16 бит) (4-начальный адрес расположения)
ID4 (I- память входов) (D- длина данных в 32 бита) (4-начальный адрес расположения)
Q0.1 (Q- память выходов) (0- адрес байта) (1-адрес бита)
V10.2 (V-память переменных храненит промежуточные результы) (10- адрес байта)( 2- адрес бита)
M10.3 (М-меркерная память) (10- адрес байта) ( 3- адрес бита)
Т37 (Т-память таймеров) (37- номер )
С5 (С –память счетчиков) (5- номер)

Абсолютная адресация.

При большом числе переменных абсолютная адресация неудобна. Поэтому переменные получают символьные обозначения со смыслом. Хранятся символьные обозначения переменных в специальной таблице, содержащей четыре столбцаназвание переменной , адрес переменной, тип данных и комментарий. Абсолютным адресам соответствуют символьные имена.


Symbol Editor (символьный редактор) с внесенными символьными названиями:

Символьный редактор

 

Готовые проекты в SIMATIC STEP7 имеют следующую структуру :

Состав готового проекта.

2-ой уровень.
Интерфейс человек—машина (HMI) + оперативное диспетчерское управление (Supervisory Control And Data Acquisition system ( SCADA) . Этими возможностями располагает SIMATIC WinCC.
Уровень MES (Manufacturing Execution Systems) — системы оперативного управления производственными процессами). Уровень означает: управление производством, анализ и оптимизация производительности, техническое обслуживание, управление документооборотом, управление лабораторно-информационными системами и качеством. Уровень MES представлен комплексом программ SIMATIC IT, который позволяет оперативно управлять производственными заказами, материалами и персоналом.
SIMATIC IT позволяет:
1. Выполнять моделирование производственных процессов.
2.Точно определять возможности производства по исполнению производственных заказов. Данные берутся из систем управления технологическими процессами.
3.Информационный обмен с уровнем ERP.
Менеджеру по планированию производства предоставлены возможности связывать между собой следующие источники информации:
1. Уровни заказов (Enterprise Resource Planning System ), система планирования ресурсов предприятия.
2. Уровни материально-производственных запасов (MES), система управления информацией на предприятии.
3. планируемые циклы ожидания и работоспособности установки (MES), система
управления техническим обслуживанием.
4. Работа на производстве и производственная ситуация (визуализация SCADA).

3-ий уровень.

Уровнь ERP (уровень бизнес-систем).
Enterprise Resource Planning (планирование ресурсов в масштабе предприятия) , управление финансами, заказами, логистикой.
Siemens и компания SAP ( лидер среди поставщиков программных решений для управления бизнесом) совместно приняли общие стандарты и интерфейсы для взаимодействия . Подход к интеграции построен на основе баз данных. Используются функциональные возможности архива (Historian), встроенного в WiNCC.
Архивный сервер выступает в качестве (архива) и служит для централизованного обмена информацией по всей компании. Сервер получает текущие данные (сообщения, измеряемые значения) от серверов WinCC более низкого уровня с использованием протокола TCP/IP. Благодаря таким технологиям , происходит контроль за производственными процессами на производстве и бизнес-процессами на предприятии.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code