TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Komunikační možnosti systému AMiT

Bakalářský projekt

Jan Kovář

Liberec

2011

Materiál vznikl v rámci projektu ESF (CZ.1.07/2.2.00/07.0247) Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření, KTERÝ JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY


Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Ústav řízení systémů a spolehlivosti

Zadání bakalářského projektu Příjmení a jméno studenta, (osobní číslo - nepovinné)

Kovář Jan (M09000022)

Datum zadání práce

22.9.2010

Plánované datum odevzdání

24.5.2011

Rozsah grafických prací

Dle potřeby dokumentace

Rozsah průvodní zprávy

cca 20 stran Komunikační možnosti systému AMiT

Název práce (česky)

the possibilities of Communication with AMiT system Název práce (anglicky) Zásady pro vypracování BP/DP 1. Seznamte se s řídicím systémem AMiT AMiNi4DS, popis možností číslicových a analogových I/O, možnosti archivace dat, možnosti komunikace s PC a možnosti síťové komunikace. 2. Vytvořte praktický příklad, na kterém ověříte možnosti komunikace systému AMiT s PC (Ethernet, RS232, atd.), případně s dalším PLC. 3. Realizujte, pomocí vhodného programu s GUI, ovládání, sběr a archivaci dat pomocí PC ze systému připojeného k systému AMiT. Seznam odborné literatury: [1] AMiT - řídicí systémy a elektronika pro průmyslovou automatizaci [online]. 2010 [cit. 201009-21]. AMiT. Dostupné z WWW: . Vedoucí projektu

Ing. Petr Školník, Ph.D.

2


Čestné prohlášení Byl jsem seznámen s tím, že na můj projekt se plně vztahuje zákon č. 121/2000 o právu autorském, zejména § 60 (školní dílo). Beru na vědomí, že TUL má právo na uzavření licenční smlouvy o užití mého BP a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mého bakalářského projektu (prodej, zapůjčení apod.). Jsem si vědom toho, že užít svého bakalářského projektu či poskytnout licenci k jejímu využití mohu jen se souhlasem TUL, která má právo ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, vynaložených univerzitou na vytvoření díla (až do jejich skutečné výše). Bakalářský projekt jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím bakalářského projektu.

V Liberci dne 24.5.2011 Podpis

3


Abstrakt Práce se zabývá komunikačními možnostmi systému AMiT. Další bod zájmu je implementace komunikačních knihoven do programovacího prostředí a sestavení programů.

Klíčová slova AMiT, AMiNi4DS, řídící systém, Csharp, komunikační knihovny

Abstract Work deals with the communication possibilities of control system AMiT. Another point of interest is implementation of communication library in the programming environment and programming.

Keywords Amit, AMiNi4DS, control system, Csharp, communication library

4


Obsah Čestné prohlášení .................................................................................................................... 3 Abstrakt ........................................................................................................................................... 4 Klíčová slova................................................................................................................................... 4 Keywords ........................................................................................................................................ 4 Obsah............................................................................................................................................... 5 Seznam Obrázků ............................................................................................................................. 6 1. Úvod ........................................................................................................................................ 7 1.1 Firma Amit ...................................................................................................................... 7 1.1.1 Produkty a činnosti firmy AMiT............................................................................. 7 1.1.2 Technická podpora firmy AMiT ............................................................................. 7 ŘS AMiT AMiNi4DS ..................................................................................................... 8 1.2 1.3 Vstupy a výstupy............................................................................................................. 9 1.3.1 Analogové vstupy.................................................................................................... 9 1.3.2 Analogové výstupy.................................................................................................. 9 1.3.3 Číslicové vstupy ...................................................................................................... 9 1.3.4 Číslicové výstupy .................................................................................................... 9 1.4 Komunikační linky........................................................................................................ 10 1.4.1 RS232 .................................................................................................................... 10 1.4.2 RS485 .................................................................................................................... 10 1.4.3 Ethernet ................................................................................................................. 10 1.5 Softwarové vybavení..................................................................................................... 10 1.5.1 NOS....................................................................................................................... 10 1.5.2 DetStudio............................................................................................................... 10 1.5.3 Nástroje pro vizualizaci......................................................................................... 11 1.5.4 Komunikační knihovny ......................................................................................... 11 2 Připojení k ŘS ....................................................................................................................... 12 2.1 Ověření možností komunikace...................................................................................... 12 2.2 Nahrání NOS ................................................................................................................. 12 2.3 Konfigurace stanice....................................................................................................... 12 2.4 Nastavení komunikačních parametrů na PC ................................................................. 12 2.5 Nastavení IP konfigurace ŘS ........................................................................................ 13 2.6 Systém proměnných v NOS .......................................................................................... 14 2.6.1 Proměnné............................................................................................................... 14 2.6.2 Matice.................................................................................................................... 14 2.6.3 WID....................................................................................................................... 14 2.7 Programování v C#........................................................................................................ 14 2.7.1 Zavedení knihovny AtouchX do projektu v C# .................................................... 14 2.7.2 Export komunikačního nastavení pro AtouchX .................................................... 16 2.7.3 Druhy objektů AtouchX ........................................................................................ 16 2.7.4 AtouchApp – vlastnosti, metody, události ............................................................ 16 3 Realizované programy........................................................................................................... 18 3.1 Program: Čítač............................................................................................................... 18 3.1.1 DetStudio............................................................................................................... 18 3.1.2 C# .......................................................................................................................... 18

5


3.2 Program : Vstupy-výstupy ............................................................................................ 19 3.2.1 DetStudio............................................................................................................... 19 3.2.2 C# .......................................................................................................................... 19 Závěr.............................................................................................................................................. 20 Seznam použité literatury.............................................................................................................. 21

Seznam Obrázků Obr. 1: ŘS AMiNi4DS .................................................................................................................... 9 Obr. 2: Nastavení komunikace mezi PC a ŘS............................................................................... 13 Obr. 3: Nastavení IP konfigurace stanice...................................................................................... 13 Obr. 4: Solution Explorer .............................................................................................................. 15 Obr. 5: Add Reference .................................................................................................................. 15 Obr. 6: přidání direktivy................................................................................................................ 15 Obr. 7: Export inicializačních souborů ......................................................................................... 16 Obr. 8: Obrazovka programu čítač ................................................................................................ 19 Obr. 9: Přehled proměnných a jejich WID.................................................................................... 19 Obr. 10: Program Vstupy / výstupy .............................................................................................. 20

6


1. Úvod Řídící systém, zkráceně ŘS, je programovatelné zařízení používané převážně v průmyslu, které ovládá nějaký technologický proces. Obvykle se jedná o systém z oboru regulační či automatizační techniky, řízený pomocí různých prostředků výpočetní techniky.[1] ŘS AMiNi4DS od firmy AMiT patří mezi nejuniverzálnější malé volně programovatelné ŘS, splňující všechny předpoklady pro komplexní autonomní řízení a ovládání malých soustav za velmi přijatelnou cenu. Mezi typické použití tohoto systému patří např. rozsáhlé distribuované systémy měření a regulace, řízení jednoduchých strojů a zařízení, automatizace budov, inteligentní domy, monitoring a archivace naměřených dat.

1.1 Firma Amit 1.1.1 Produkty a činnosti firmy AMiT kompaktní a modulární řídicí systémy • průmyslové textové a grafické terminály, zobrazovače • vývojové prostředí pro tvorbu vlastních aplikací • průmyslové řídicí a informační systémy DB-Net a DB-Net/IP • průmyslová komunikace, převodníky komunikačních linek • distribuované vstupně/výstupní systémy • vzdálené monitorování a sběr dat, řídicí a monitorovací dispečinky • napájecí zdroje pro průmyslové aplikace • zakázkový vývoj a výroba elektronických zařízení pro průmyslovou automatizaci •

1.1.2 Technická podpora firmy AMiT Technickou podporu jsem zvolil jako samostatnou kapitolu, protože se jedná o stěžejní věc pro budoucí projektanty. Na kvalitní technické podpoře totiž závisí výběr zařízení Firma AMiT nabízí kromě klasické formy technické podpory jako dotazový formulář, e-mail, telefon nebo skype, i neobvyklejší formy.

7


Aplikační poznámky Jedná se o doplňkové dokumenty k technickým příručkám, návodům na obsluhu k výrobkům a katalogovému listu. Je to prostředek pro řízené předávání informací projektantům, zákazníkům a uživatelům. Aplikační poznámka může být detailní návod, ale i jen námět jak co řešit s uvedením do problematiky. Často kladené otázky Obsahuje často kladené otázky související s produkty firmy AMiT. Diskusní fórum Jakási volná diskuze uživatelů produktů firmy AMiT. Pracovníci firmy AMiT negarantují reakce na příspěvky. Školení a semináře Na pobočkách v Praze, Brně, Ostravě a Trnavě nabízí kurzy pro zájemce práce s vývojovým prostředím Detstudio. Jedná se o dvě po sobě jdoucí 5 hodinová školení.

1.2 ŘS AMiT AMiNi4DS Je malý kompaktní řídící systém v plastové krabičce. Jeho parametry jsou: •

Paměť 1024 kB zálohovaná RAM / 1024 KB FLASH Komunikace: o RS232-RJ45 dle EIA-561 o RS485 s galvanickým oddělením o Ethernet 10 Mbps, dle IEEE802.3 Konfigurace vstupů/výstupů: o 8 x GO číslicový výstup 24 V/0.3A ss o 8 x GO číslicový vstup 24V ss/st o 8 x analogový vstup 0-5 V / 0-10V / 0-20mA / Ni1000 / Pt1000 o 4 x analogový výstup 0-10 V Grafický LCD displej 122 x 32, 8 tlačítek Napájení 24 V ss. Montáž na DIN lištu 35 mm Procesor ST10F269 o

•

•

• • • •

8


Obr. 1: ŘS AMiNi4DS

1.3 Vstupy a výstupy V této části jsem se snažil vypsat nejzákladnější vlastnosti vstupů / výstupů. Podrobnější informace lze nalézt v návodu na obsluhu ŘS AMiNi4DS.

1.3.1 Analogové vstupy Zařízení má celkem 8 analogových vstupů. Rozlišení vstupů je 10 bit Všechny vstupy je možné nezávisle konfigurovat pro napěťovo / proudové rozsahy 0 .. 5 V / 0 .. 10 V / 0 .. 20 mA nebo pro přímé připojení čidel Ni1000 / Pt1000. Konfigurace se provádí pomocí konfiguračních propojek umístěných nalevo od vstupů. Analogové vstupy, lze také využít jako číslicové vstupy. Záleží na zavedeném programu.

1.3.2 Analogové výstupy ŘS AMiNi4DS má 4 analogové výstupy. Rozlišení výstupů je 10 bit . Výstupní rozsah je 0 .. 10 V. Výstupy jsou realizovány na principu pulzní šířkové modulace – PWM

1.3.3 Číslicové vstupy Číslicových vstupů je 8. Vstup může být ze střídavého i stejnosměrného zdroje. Logickou 0 dosahuje u hodnot napětí od – 30 V do 5 V, logickou 1 od 16 V do 30 V. Vstupní proud je 11 mA při 24 V stejnosměrných.

1.3.4 Číslicové výstupy Číslicových výstupů je 8. Číslicové výstupy jsou realizovány galvanicky oddělenými MOS spínači 24 V / 300 mA ss. Výstup je chráněn proti zkratu, tepelnému přehřátí i proti přepětí při spínání induktivní zátěže.

9


1.4 Komunikační linky Řídící systém AMiNI4DS má tři komunikační linky. Rozhraní RS232 bez galvanického oddělení je vyvedeno na konektoru RJ45. Rozhraní RS485 je galvanicky odděleno od ostatní elektroniky ŘS a je vyvedeno na WAGO konektor. Rozhraní RS485 má dvě konfigurační propojky u konektoru, kterými se současně připojuje zakončení i definice klidového stavu. Rozhraní Ethernet je vyvedeno na konetor RJ45

1.4.1 RS232 Rozhraní dle normy RS232 je určeno pro spojení dvou zařízení. Výhodou je, že tímto rozhraním jsou standardně vybaveny počítače PC. Nevýhodou je poměrně malý dosah a nízká odolnost proti rušení. Pro obousměrnou komunikaci vystačíme se třemi vodiči, pro ovládání modemu je třeba plné osazení konektoru RJ45. Maximální rychlost dosahuje 115 200 Bd. Pouze pomocí tohoto rozhraní lze nahrát operační systém NOS. Propojovací kabel je součástí dodávky.

1.4.2 RS485 RS485 je poloduplexní sériové rozhraní. Lze použít pro spojení více jednotek (na jednom segmentu až 32). Všechny jednotky komunikují po jednom signálovém páru. Maximální komunikační rychlost je opět 115 200 Bd.

1.4.3 Ethernet Pomocí rozhraní Ethernet je možno systém připojit přímo do počítačové sítě LAN. Pro připojení lze využít komponenty standardní strukturované kabeláže. Rozhraní Ethernet je možné využít jak pro vizualizaci, tak i pro dálkové nahrávání aplikací do systému přes Internet a je podporováno v prostředí DetStudio. Ke komunikaci je použita rodina protokolů TCP/IP a proto komunikační síť mohou sdílet řídicí systémy i osobní počítače. Řídicí systém AMiNi4DS může sloužit i jako most do sítě DB-Net s linkou RS485. Přenosová rychlost 10 Mb/s, v praxi dosahuje až 185 000 Bd.

1.5 Softwarové vybavení Kapitola softwarové vybavení popisuje operační systém NOS, dále zahrnuje nástroje pro programování ŘS AMiT. Na závěr představím nástroje pro vizualizaci a komunikační knihovny pro tento ŘS.

1.5.1 NOS NOS je operační systém použitý v AMiNi4DS, který pracuje pomocí procesů INTERUPT, HI0, HI1, QUICK s databází proměnných a databází aliasů. V době tisku této práce je aktuální verze 3.57.

1.5.2 DetStudio • •

Prostředí pro tvorbu aplikací řídících systémů Jednotný způsob parametrizace pro všechny typy řídících systémů

10


• • • • • • • •

Programování pomocí strukturovaného textu (ST), liniových schémat (LD) a seznamu instrukcí (IL) Online sledování a editace technologických proměnných Vývojové prostředí a školení zdarma Komfortní WYSIWYG editor uživatelských obrazovek terminálů Podpora různých typů terminálů (textové, grafické, dotykové) Správa jazykových mutací aplikace České, anglické a ruské prostředí K dispozici zdarma

1.5.3 Nástroje pro vizualizaci •

•

ViewDet - Produkt AMiTu, jednoduchý vizualizační software. Umožňuje snadnou a rychlou komunikaci s řídícím systémem s možností čtení a zápisu databázových proměnných. Umožňuje také archivaci, grafy. Je stejně jako Detstudio zdarma. Nicméně je vhodný spíše pro menší projekty. Vizualizační systémy jiných výrobců - Vizualizační systémy, které byly ověřeny ve firmě AMiT, nicméně funkcionalitu a technickou podporu garantují jednotlivý výrobci. Jedná se o AISYS, Control Web, CS9105W, D2000, IS ENERGIS, MARS, SolarWeb, Moris 32, Promotic, Reliance, TIRS.NET.

1.5.4 Komunikační knihovny Ovladače, souhrnně označované jako knihovny ATOUCH, představují nejnižší programovou úroveň zajišťující vazbu mezi informačním systémem DB-Net a aplikacemi na PC. ATOUCH je ideální prostředek pro všechny programátory, kteří vyvíjejí vlastní aplikace na PC a potřebují zajistit přenos údajů z/do informačního systému DB-Net/IP. Z toho je patrné, že ATOUCH je určen pro programátory, kteří umí pracovat s DLL knihovnami, resp. ActiveX prvky. Podle typu prostředí, pro které je ATOUCH určen, vzniklo několik variant knihoven: • •

•

•

ATOUCH16 - původní DLL knihovny pro Windows 3.1. Nyní se již prakticky nepoužívá. ATOUCH32 - ovladač ve formě DLL knihoven pro operační systém Windows (32-bit). Součástí ovladače jsou dynamicky zaváděné knihovny, které zajišťují služby systému DB-Net (přenosy dat, identifikace, údržba sítě...) a podporují přístup k síti DB-Net prostřednictvím standardního COMu PC, modemu a průmyslového Ethernetu. ATOUCHX - obsahuje několik ActiveX objektů, které jsou určeny pro plnohodnotný přístup k informačnímu systému DB-Net a v podstatě umožňuje totéž, co ATOUCH32. Kromě základního přenosu dat mezi DB-Net a aplikací na PC podporuje tzv. "zpětné archivy", přenosy času a data, zajišťuje detekci stavu stanic atd. ATOUCH Linux - knihovna, která umožňuje komunikaci programům určeným pro operační systém Linux v systému DB-Net/IP, obsahuje nejdůležitější funkce pro výměnu dat mezi systémem DB-Net/IP a programy běžícími v systému Linux. Tato knihovna vznikla třetí stranou, není zde tedy technická podpora firmy AMiT.

11


Za využití těchto knihoven lze naprogramovat vlastní aplikaci v programovacích jazycích jako C, C++, C#, Visual Basic. Za použití maker, lze jako vizualiziční systém použít i MS Excel.

2 Připojení k ŘS Praktická část spočívá v ověření možností komunikace ŘS a zavedení komunikační knihovny AtouchX do prostředí Microsoft C#

2.1 Ověření možností komunikace 2.2 Nahrání NOS Nejprve jsem nahrál operační systém NOS, toto je možné pouze přes kabel RS232. Nahrávání se provádí pomocí návrhového prostředí DetStudio, v němž už je aktuální verze NOS obsažena. Funkci nahrání systému NOS najdeme v menu hlavní nabídce Přenos/Nahrát NOS. Dále postupujeme podle okna průvodce.

2.3 Konfigurace stanice Zařízení obsahuje dva HW přepínače (DIP switche). První v poloze ON povoluje zápis FLASH paměti, v poloze OFF je zápis do FLASH zakázán. Druhý v poloze ON povoluje režim Bootstrap a zárověň reset po lince RS232, v poloze OFF jsou je Bootstrap i reset zakázán. Další konfigurace se u stanice AMiNi4DS provádí softwarově a spouští se držením tlačítka enter při zapnutí napájení stanice. Po správném provedení se na displeji stanice objeví menu, které lze ovládat pomocí funkčních kláves na stanici. Z tohoto menu lze nastavovat následující parametry chování stanice: • • • • • • • •

Adresa stanice v rámci sítě DB-Net. Hodnoty lze nastavit v rozsahu 0 .. 31. Rychlost - komunikační rychlost stanice s nadřazeným PC. Povolené hodnoty jsou 9600, 19200, 38400, 115200 Baud. Rozhraní - typ komunikačního rozhraní (RS232, RS485). Aplikaci spustit/blokovat - určuje zda po startu stanice spustit uživatelskou aplikaci nebo nikoliv Servisní mód - výběr nastavení servisního módu (vynutit, dle nastavení) Opakování stisku kláves při trvalém stisknutí (vypnuto, pomale, rychle) Intenzitu posvícení displeje Kontrast zobrazení na displeji

2.4 Nastavení komunikačních parametrů na PC Nastavení komunikačních parametrů se provádí takto: V hlavní nabídce Projekt vybereme položku Nastavení. V okně, které se zobrazí vybereme záložku Komunikace po sériové lince, modemu nebo ethernetu. Na vyzkoušení nám postačí sériová komunikace, číslo stanice netřeba

12


měnit. Komunikační port zvolíme ten, ne který máme připojenou stanici k PC a rychlost dle nastavení v předchozím bodě.

Obr. 2: Nastavení komunikace mezi PC a ŘS

2.5 Nastavení IP konfigurace ŘS Řídicí systémy firmy AMiT jsou z výroby dodávány bez přednastavené IP konfigurace (tuto je nutno manuálně nastavit). Řídicí systémy musí mít přidělenu statickou IP adresu. Nastavení IP konfigurace ŘS se provádí v DetStudiu a nahrává se do EEPROM. Nastavená konfigurace zůstává i po přehrátí NOS. Postup nastavení: v hlavní nabídce Přenos vybereme položku IP konfigurace. Zde pomocí tlačítka Stanice, lze nastavit výchozí bránu. V případě, že nevyžadujeme, aby se s řídícím systémem komunikovalo mimo lokální síť, lze tuto položku nechat nevyplněnou. Samotné nastavení IP adresy se provádí kliknutím na položku Interní a poté na tlačítko Rozhraní. Otevře se okno Konfigurace stanice, kde je možné nastavit požadované parametry (např. podle obrázku). Následný zápis potvrdíme tlačítkem Ulož.

Obr. 3: Nastavení IP konfigurace stanice

13


2.6 Systém proměnných v NOS Zde bych chtěl seznámit s jakými proměnnými to vlastně NOS a všechny systémy na něj propojené (v našem případě DetStudio, AtouchX) pracuje. Hodnoty proměnných jsou v systému uloženy i po jeho vypnutí. Díky tomu je jejich archivace tak snadná.

2.6.1 Proměnné Jsou uloženy v databázi proměnných. V tabulce jsou popsány jednotlivé proměnné. Popis Typ Rozsah Celé číslo 16 bitů I -32768 – 32767 Celé číslo 32 bitů L cca -2*109 – 2*109 Realné číslo F cca 10-39 – 1039 s přesností na 7 až 8 platných číslic Matice čísel typu I MI Max. 9999 řádků a 9999 sloupců *) Matice čísel typu L ML Max. 9999 řádků a 9999 sloupců *) Matice čísel typu F MF Max. 9999 řádků a 9999 sloupců *) *) Maximální počet řádků a sloupců je spíše teoretický, jelikož maximální velikost proměnné je omezena velikostí volné paměti v procesní stanici. Velikost inicializované proměnné je navíc ještě omezena na 16 kB.

2.6.2 Matice Pro přístup k prvku matice slouží dvojice indexů - řádkový a sloupcový. Indexace začíná hodnotou indexu 0. Má-li např. matice AI rozměr 8 řádků a 1 sloupec, znamená zápis AI[7,0] odkaz na prvek matice, ležící v 8. řádku a 1. sloupci.

2.6.3 WID Ve stanici má každá proměnná přiřazen číselný identifikátor v rozsahu 0 až 65500 označovaný jako WID. Toto číslo je používáno při přístupu k proměnné a musí být jedinečné v celé aplikaci (tedy i v síti procesních stanic). Přidělování WID řeší program PSE automaticky. Každý WID je sestaven z čísla stanice na síti DB-Net a pořadového čísla proměnné v konkrétní stanici. Tím je zajištěno, aby nedocházelo ke kolizím identifikátorů WID v aplikaci.

2.7 Programování v C# 2.7.1 Zavedení knihovny AtouchX do projektu v C# Nejprve je třeba si knihovny AtouchX nainstalovat, jsou ke stažení po registraci na stránkách AMiT [2]. U vytvořeného projektu v okně Solution Explorer pravým tlačítkem myši klikneme na References a z nabídky zvolíme Add Reference.

14


Obr. 4: Solution Explorer

Dále v záložce COM zvolíme příslušnou knihovnu, v mém případě AMiT AtouchX Library 2.6.

Obr. 5: Add Reference

Nyní můžeme vložit direktivu pomocí direktivy using vložit knihovnu ATOUCHX.

Obr. 6: přidání direktivy

15


2.7.2 Export komunikačního nastavení pro AtouchX Pro inicializaci proměnných a komunikačního nastavení v AtouchX je třeba mít ve složce projektu soubory DB.ini a HW.ini, které později využije metoda InitFromString. Pomocí DetStudia se toto provádí kliknutím na Nástroje -> Export -> AtouchX. Vždy se exportuje nastavení připojení, které je pro spojení s DetStudiem aktuálně použito. Soubory je třeba uložit do složky Debug u vytvářeného projektu.

Obr. 7: Export inicializačních souborů

2.7.3 Druhy objektů AtouchX AtouchDir - zprostředkovává připojení (komunikaci) počítače třídy PC k řídicím systémům firmy AMiT. Připojení je implementováno jako direktivní a je určeno zejména pro málo zkušené uživatele. AtouchApp - zprostředkovává připojení (komunikaci) počítače třídy PC k řídicím systémům firmy AMiT. Připojení je implementováno jako asynchronní a je určeno jako základní připojení pro pokročilé uživatele. Atouch - zprostředkovává připojení (komunikaci) počítače třídy PC k řídicím systémům firmy AMiT. Připojení je implementováno jako asynchronní a je určeno j pro experty. Objekt Atouch zpřístupňuje uživateli přímý přístup ke komunikačnímu jádru. Tím se znepříjemňuje programování, na druhou stranu objekt umožňuje kompletně využít možností sítě DB-net. Já jsem zvolil AtouchApp, protože pracuje s asynchronním připojením. Je tedy možné současně sbírat / odesílat data a zároveň pracovat dál s programem. U AtouchDir se pracuje s direktivním připojením - volající thread je uspán do doby, než komunikace skončí. Což by v případě dlouhé odezvy mohlo být na škodu.

2.7.4 AtouchApp – vlastnosti, metody, události Níže jsou uvedeny veškeré vlastnosti, metody a události, které objekt AtouchApp poskytuje. Vlastnosti Nastavení chování objektu DirectEvents - vrátí/nastaví příznak přímého volání událostí VariantOnly - vrátí/nastaví příznak, zda návratové hodnoty mají být pouze typu Variant. Metody Inicializace, deinicializace 16


InitFromFile - Inicializace objektu ze souboru. InitFromString - Inicializace objektu z řetězce. Done - Ukončení činnosti objektu. Verze a informace GetKernelVersion - Zjistí verzi komunikačního jádra . GetObjectVersion - Zjistí verzi objektu. GetInfo - Zjistí informace o komunikačním jádře. GetHWInfo - Zjistí informace o HW připojení stanice. Konverze času TimeFromDbNet, TimeFromDbNetV - Převede čas z DbNet formátu do VBA formátu. TimeToDbNet, TimeToDbNetV - Převede čas z VBA formátu do DbNet formátu. Databáze DbGetInfo - Zjistí informace o db. proměnné. DbSetAlarm - Nastaví sledování alarmu. DbMultiSetAlarm - Nastaví sledování alarmu více proměnným. DbResetAlarm - Zruší sledování alarmu. LocalGetData - Přečte hodnotu db. proměnné z lokální databáze (bez komunikace). LocalPutData - Zapíše hodnotu db. proměnné do lokální databáze (bez komunikace). Komunikace NetGetData - Přečte celou db. proměnnou. NetGetDataMtx - Přečte výřez db. matice. NetPutData - Zapíše celou db. proměnnou. NetPutDataMtx - Zapíše výřez db. matice. NetComposeBegin - Zahájí proces postupného zápisu db. proměnné. NetComposeEnd - Ukončí proces postupného zápisu a fyzicky zapíše db. proměnnou. NetGetTime - Přečte čas stanice. NetPutTime - Zapíše čas do stanice. NetIdentify - Přečte identifikaci stanice. NetReset - Odvrhne probíhající komunikační požadavek. Správa připojení StationStatus - Zjistí stav připojení stanice. StationConnect - Zahájí proces připojování stanice. StationDisconnect - Zahájí proces odpojování stanice. StationSetPlug - Zahájí sledování stavu připojení stanice. StationSetSelfPlug - Zahájí sledování stavu připojení PC. StationResetPlug - Zruší sledování stavu připojení. StationReserve - Nastaví nebo zruší rezervaci pro spojení se stanicí. StationSetPriority, StationSetPriorityV - Nastaví prioritu pro spojení se stanicí. Události Sledování alarmu DbAlarm - Událost alarmu.

17


Ukončení komunikace EndNetGetData - Událost konce čtení db. proměnné. EndNetPutData - Událost konce zápisu db. proměnné. EndNetCompose - Událost konce postupného zápisu db. proměnné. EndNetGetTime - Událost konce čtení času. EndNetPutTime - Událost konce zápisu času. EndNetIdentify - Událost konce čtení identifikace. Sledování stavu připojení stanice StationPlug - Událost změny stavu připojení stanice.

3 Realizované programy Realizoval jsem dva programy. První program slouží jako jednoduchá demonstrace ovládání ŘS. Druhý program umožňuje číst a zapisovat ze vstupů a výstupů. Do adresářů obou programů je třeba dodat soubory HW.ini a DB.ini umožňující. Programy vycházejí z Aplikační poznámky č.13[2], kde jsou dopodrobna popsány zaváděcí procedury. Programy byly vytvářeny ve vývojových prostředích AMiT DetStudio 1.6.3 a Microsoft Visual C# 2008 Express Edition. Jako OS pracovního počítače byla použita 32 bitová verze Microsoft Windows 7 Professional.

3.1 Program: Čítač Jedná se o jednoduchý program, kde na straně ŘS dochází k jednoduchému procesu inkrementace proměnné po 1 s. Na straně PC je možné hodnotu proměnné načíst, případně změnit.

3.1.1 DetStudio Vytvořil jsem proměnnou Hodnota typu I s WID 1008. Dále jsem vytvořil proces citac s periodou 1000 ms. V procesu citac jsem pomocí metody Let inkrementoval proměnnou Hodnota.

3.1.2 C# Zde bych jako stěžejní uvedl metody NetPutData a NetGetData, které mi posloužili pro načtení a uložení proměnné Hodnota do ŘS.

18


Obr. 8: Obrazovka programu čítač

3.2 Program : Vstupy-výstupy Tento program umožňuje číst a zapisovat z / do číslicových i analogových vstupů / výstupů. Také umožňuje archivaci hodnot do souboru MS Excel. Dokáže jednotlivě zapisovat do každého z analogových výstupů a naráz zapsat všechny digitální výstupy.

3.2.1 DetStudio Definoval jsem si 2 proměnné typu MF o velikosti 8 řádků ,1 sloupec a 4 řádky, 1 sloupec, sloužící k ukládání hodnot na analogových I/O. Dále jsem definoval 2 proměnné typu I sloužící k uložení osmice číslicových I/O. Vytvořil jsem dva procesy. Jeden pro analogové I/O s periodou 800 ms a druhý pro číslicové I/O s periodou 500 ms. Pro čtení hodnot z analogových vstupů jsem použil metodu AnIn, pro zápis AnOut. Pro čtení hodnot z číslicových vstupů jsem použil metodu DigIn, pro zápis DigOut.

Obr. 9: Přehled proměnných a jejich WID

3.2.2 C# Programování této části bylo poněkud komplikovanější. Kromě metod NetPutData a NetGetData, jsem využil i metod NePutDataMtx a NetGetDataMtx sloužících k práci s maticovými proměnnými. Metoda NetGetData umožňuje uložit pouze část matice, což zvyšuje rychlost a přesnost zadávání hodnot. Číslicové výstupy se zapisují jako jedna proměnná Int16, jejíž bity jsou seřazeny stejně, jako číslicové výstupy. Bylo tedy potřeba udělat převod z binárního kódu na Program využívá i časovače, který se aktivuje po stisknutí tlačítka Start ukládání. Původně jsem chtěl ukládání hodnot do excelové tabulky vyřešit pomocí knihoven z dílny firmy Microsoft, nicméně ty vyžadují instalaci MS Excel na počítači, kde program bude pracovat. Proto jsem použil třídu uvedenou v [3], která si excelový soubor vytvoří bez spoluúčasti MS Excel. Pro každé ukládání se vytvoří nový soubor, takže nedochází k přepisu dat a uživatel si pohodlně může zaznamenat všechny měření. 19


Obr. 10: Program Vstupy / výstupy

Závěr Ze začátku jsem přestavil firmu AMiT a popsal formy technické podpory, které poskytuje. Dále jsem popsal ŘS AMiNi4DS z hlediska I/O a komunikačních rozhraní. Neopomněl jsem ani softwarové vybavení, které firma AMiT poskytuje. Další část mé práce se zaměřovala na možnosti připojení systému AMiT4DS s PC. Také jsem zde uvedl metody objektu AtouchApp. Poslední část slouží k seznámení s vytvořenými programy. Oba programy pracují, podle zadání. Šikovná je možnost ukládání hodnot po 1 s intervalech do excelové tabulky. Bohužel jsem však z časových důvodů neošetřil všechny výjimky, takže při nesprávném zadání z uživatelské strany může dojít k pádu programu. Popisem programů jsem se příliš nezabýval, všechno je lépe patrné ze zdrojových kódů. Co se týče náročnosti, nejsložitější pro mne bylo si určit jak práce bude vypadat. Vždyť samotný popis vstupů a výstupů by mohl vydat na 20 stran. Popis modulů DetStudia a metod AtouchX by již zabral slušnou učebnici. Ke všemu je všechno již obsaženo v aplikačních poznámkách a nápovědách k AtouchX a DetStudio. Takže jsem se snažil jen shrnout to nejzákladnější, přičemž podrobnosti si už řešitel projektu může dohledat v dokumentaci.

20


Seznam použité literatury [1]Wikipedie [online]. 10.3.2011 [cit. 2011-05-24]. Řídící systém. Dostupné z WWW: . [2] AMiT - řídicí systémy a elektronika pro průmyslovou automatizaci [online]. 2011 [cit. 201105-24]. AMiT. Dostupné z WWW: . [3] Codeproject.com [online]. 2.11.2010 [cit. 2011-05-24]. Generate Excel files without using Microsoft Excel. Dostupné z WWW: .

Poděkování: Tento text vznikl za podpory projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247 Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření. Formát zpracování originálu: titulní list barevně, další listy včetně příloh černobíle.

21

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Recommend Documents