Programozható vezérlő rendszerek. HMI és SCADA

Programozható vezérlő rendszerek

HMI és SCADA


HMI - HMI - HMI → Human Machine Interface - MMI → Man Machine Interface - Ember és gép közötti kapcsolat megvalósítása - Folyamat paraméterek megjelenítése (hiba is) - Beavatkozás a folyamatba 2


HMI – elhelyezés, ergonómia

3



4



5


HMI – jelzések és kezelők - Vész stop a jobb oldalon (felül) - Hiba jelzések bal oldalon (felül)

6


HMI – jelzések és kezelők - Kezelő színek: - Piros → stop, vész, ki - Zöld → start - Fekete → egyéb funkciók (jog, reset, test) - Sárga → beavatkozás (folytatás, nyugtázás)

7


HMI – jelzések és kezelők - Jelzés színek: - Piros → hiba, figyelmeztetés, veszély - Sárga → figyelmeztetés, normál működéstől való eltérés - Zöld → biztonságos, normális működés - Fehér → tájékoztató jelzések

8


HMI – programozható - intelligens programozható HMI - SIEMENS OP, TP, MP sorozat - Allen Bradley Panel View sorozat - Moeller – XV sorozat (HMI-PLC is!) - Schneider - Magelis

9


HMI – programozható - VIPA!!

10


HMI – programozható - VIPA!!

11


HMI – programozható - Működés: - rezisztív érintő képernyő - infra érintő képernyő - csak nyomógombos (definiálható) - Megjelenítés: - karakteres (OP7) - monokróm pontmátrix (OP77) - monokróm nagy felbontás (TP177) - színes nagy felbontás (OP270) 12


HMI – programozható - Folyamat vizualizáció (dinamikusan) - Operátor beavatkozása (értékadás, kapcsolás) - Hibák megjelenítése (alarm) - Hibák és folyamat paraméterek loggolása (akár nyomtatás is) - Paraméter management (receptek, jelszavak) - Linux alaprendszer (vagy WinCE)

13


HMI – programozható Képernyők (screen) megjelenítése, váltás a képernyők között ● Több nyelvű megjelenítés ● Numerikus adatbevitel és kijelzés különböző megjelenítési formában (ASCII, HEX, DEC, BIN) különböző adattípusokkal (byte, word, dword, int, dint, timer, counter, char, string, real, boolean). ● Oszlop és vonalgrafikonok, trendek ● Szöveges és grafikus “listák” ● Nyomtatás ● Üzenetek ● Magyarázó szövegek (help) ● Naplózás ● Receptek kezelése ● Több szintű jelszavas védelem ● Funkcióbillentyűkhöz rendelhető rendszer és felhasználói funkciók ● OP nyomógombok PLC bitekhez rendelése lokális vagy globális hatáskörrel ● OP funkcióbillentyűk LED-jeinek ki/be kapcsolása ● Beépített óra ●

14


HMI – rendszer felépítések - 1-1

vagy MPI

15


HMI – rendszer felépítések - 1 OP – több PLC

16


HMI – rendszer felépítések - Decentralizált

17


HMI – lehetőségek

18


HMI – Tag - A TAG-ek biztosítják az adatcserét - A PLC memóriájának meghatározott részét olvassák/írják - Belső és külső TAG-ek

19


HMI – Tag - Belső TAG → számítási műveletekhez - Adattípusok, mint a PLC-ben

20


HMI – Tag tulajdonságai -

Név Kapcsolat Adattípus és adathossz (string hossza) Adattömb mérete (gyűrűbuffer, receptek) Limitek (túllépés esetén akció) Start érték (HMI indulásakor) Log beállítások (limit, időköz, darabszám) Mintavételi időköz Lineáris nagyítás (mértékegység, százalék)

21


HMI – Struktúrák - Különböző adattípusokból összeállított adatcsomag

22


HMI – Képernyők - Statikus és dinamikus objektumok

23


HMI – Képernyők - Statikus objektumok: - a futási idő alatt nem változnak - Szövegek, grafikai objektumok - Dinamikus objektumok: - A megváltozásuk a folyamat aktuális paramétereitől függ - Trendek, ki-/beviteli mezők, diagramok - Funkciógombok: - beavatkozás a folyamatba, képernyő váltás

24


HMI – Objektumok - Grafikus alakzatok (line, pline, circle, rectangle) - Text box (szövegek megjelenítése) - I/O box - TAG értékek megjelenítése - adatbevitel (TAG-be) - Date-Time box (in/out) - Graphic IO boksz (grafikus elemek listáról, in/out), pl.: szelep nyitva/zárva - Symbolic IO (szövegek megjelenítése TAG érték alapján) pl.: Motor BE/KI - Button (funkciók, szkriptek hozzárendelése)

25


HMI – Objektumok -

Switch (mint fent csak bistabil) Bar (sáv grafikon) Slider (csúszka) – I/O Status force (direkt hozzáférés a PLC memória területeihez) SmartClient View (távoli panel elérés) UserView (felhasználók menedzselése) TrendView (trend grafikon) Recipe view (receptek kezelése) Alarm view (hibaüzenetek kezelése) Alarm window (hibaüzenetek megjelenítése) Help (segítségnyújtás a felhasználónak)

26


HMI – Objektumok

27


HMI – Objektumok

28


HMI – Objektumok

29


HMI – Alarm System -

Folyamat hiba és figyelmeztető jelzései Rendszer és felhasználó által definiált Nyomtatóra átirányítható Memóriakártyára írható Diszkrét alarm: meghatározott PLC bitekre Analóg alarm: limit elérése esetén Hibajelzést nyugtázni kell! Figyelmeztető jelzést nem kell nyugtázni!

30


HMI – Alarm System

31



32



33


HMI – Receptek - Folyamat egyes paramétereinek kombinációit tárolják (keverési arány) - Paraméterek megadása

34


HMI – Receptek

35


HMI – Receptek

36


HMI – Receptek - Kombinációk beállítása

37


HMI – Receptek - Receptképernyő létrehozása

38


HMI – Receptek

39


HMI – Felhasználó kezelés - Az egyes felhasználóknak különböző jogosultságokat adhatunk (kezelő, karbantartó, stb.) - Képernyőhöz való hozzáférés - Receptek kezelése - Hibajelzések nyugtázása - Képernyőkhöz való hozzáférés

40


HMI – Felhasználó kezelés

41


HMI – Felhasználó kezelés

42


SCADA – Bevezetés -

Amerikában 1960- óta Monitorozás, hiba üzenetek kezelése Adatrögzítés, tárolás adatbázisban Több ipari vezérlő adatainak megjelenítése (RTU – Remote Terminal Unit, PLC) - 1 monitorostól az többmonitorosig - LAN, WAN hálózat

43


SCADA – Elemek - Egy vagy több terepi egység (ezek kapcsolódnak a technológiához) - Kommunikációs kapcsolat (rádió, telefon, kábel, műhold vagy ezek kombinációja) - Központi számítógép(ek) (master station) - Szoftverrendszer, mely a kommunikációt és a megjelenítést biztosítja

44


SCADA – Elemek

45


SCADA – Terepi interfész - Adatok gyűjtése a szenzorokról - Hőmérséklet mérés - Áramlás mérés - Teljesítmény mérés - Pozíció mérés stb. - Buszrendszerre kapcsolható érzékelők - A vezérlést a helyi rendszer tartalmazza (kommunikációs sávszélesség)

46


SCADA – Kommunikáció - Biztosítja az adatok áramlását mindkét irányba - Rádió, kábel, telefon, műhold vagy ezek kombinációja - Kábel csak kis helyi rendszerek esetén - Legtöbbször LAN, WAN hálózat, mely azonos lehet a számítógépes hálózattal - Könnyű (meglévő) útvonal, nincs plusz befektetés

47


SCADA – Központi gép - Egy vagy több hálózatba kapcsolt számítógép - Az operátorok (terminál) a központi géphez kapcsolódnak (UNIX rendszer régebben) - A gép a gyűjtött adatokat prezentálja az operátornak - Nagy felbontás

48


SCADA – Workstation - Kommunikációs hálózattal csatlakoznak a központi géphez - Szerver – kliens kapcsolat - Adatok megjelenítése és beállítása

49


SCADA – Szoftver - Központi gép operációs rendszere (UNIX) - Terminál operációs rendszere (ugyanaz mint fent) - Központi gép applikáció: bejövő és kimenő adatok kezelése, grafikus felület (screen, alarm) - Terminál applikáció: hozzáférés a központi gép adataihoz, grafikus felületéhez - Kommunikációs protokol driver - Kommunikációs hálózat menedzsment (monitorozás, hiba érzékelés) 50


SCADA – Szoftver - PLC program (helyi automatika)

51


SCADA – Arhitektúrák - Első generációs: monolit - Második generációs: elosztott - Harmadik generációs: hálózati

52


SCADA – Monolit - Önálló SCADA rendszerek (nem volt nagyon hálózat)

53


SCADA – Elosztott - Több állomás, elosztott feldolgozás, kommunikáció, a kiesőt a többi pótolja

54


SCADA – Hálózati - Hasonló, mint az előbb, de nyílt, szabványos kommunikációt használ (Ethernet, TCP/IP) - A hálózati résztvevők száma „végtelen” - Keveredhetnek az arhitektúrák - Nagyobb kommunikációs igény

55


SCADA – Hálózati

56

Programozható vezérlő rendszerek. HMI és SCADA

Recommend Documents