System komunikacji InTouch-PLC.pdf

(1366 KB) Pobierz
POLITECHNIKA POZNAŃSKA
Wydział Informatyki i Zarządzania
Kierunek: Automatyka i Zarządzanie
Praca dyplomowa magisterska
System komunikacji miĘdzy programem InTouch, a sterownikami PLC
Krzysztof Nadolny
Promotor: dr inŜ. Piotr Sauer
Poznań, 2007/2008
Spis treści
1. Wstęp
4
2. DDE (Dynamic Data Exchange)
5
2.1 Adresowanie DDE
5
2.2 Komunikacja klient –serwer
7
2.3 Pakiety protokołu
9
2.4 Mechanizm wymiany pakietów
12
2.5 NetDDE (Network Dynamic Data Exchange)
14
2.6 Udziały DDE
15
2.6.1 Zaufane udziały DDE
15
2.7 Adresowanie NetDDE
15
3. OPC (OLE for Process Communication)
17
3.1 Specyfikacje OPC
18
3.2 OPC Data Access
19
3.2.1 Interfejsy custom i automation
20
3.2.2 Komunikacja
22
3.2.3 Odczyt asynchroniczny
23
3.2.4 Odczyt synchroniczny
24
3.2.5 Subskrypcja
24
3.3 OPC Historical Data Access
25
3.3.1 Typy serwerów
26
3.3.2 Komunikacja
26
3.4 OPC Alarm & Events 27
3.4.1 Serwer i klient OPC AiE
27
3.4.2 Warunki OPC A&E
29
3.4.3 Typy zdarzeń
29
3.5 OPC Unified Architecture
30
3.5.2 Serwer i klient OPC UA
31
4. Konfiguracja sterownika Siemens do współpracy z aplikacją InTouch
34
4.1 Konfiguracja projektu w aplikacji STEP7
34
4.1.1 Wstawienie stacji S7_300 do projektu
34
4.1.2 Wstawienie stacji PC do projektu
36
4.2 Konfiguracja połączenia stacji
38
4.3 Konfiguracja Wonderware I/O Server for Siemens SIMATIC NET S7
43
2
4.3.1 Testowanie konfiguracji serwera za pomocą aplikacji wwClient
44
4.4 Konfiguracja InTouch-a
47
4.4.1 Lista nazw elementów Siemens - wersja angielska
49
5. Konfiguracja sterownika Ge Fanuc 90-30 do współpracy z InTouch-em
50
5.1 Konfiguracja sterownika w Proficy Machine Edition
51
5.1.1 Konfiguracja portu szeregowego
52
5.2 Konfiguracja serwera GSNP
53
5.3 Konfiguracja InTouch-a
55
5.3.1 Lista nazw elementów Fanuc
57
6. Konfiguracja sterownika B&R do komunikacji z InTouch-em
59
6.1 Konfiguracja sprzętowa sterownika
60
6.2 Tworzenie obiektu w Automation Studio
61
6.3 Konfiguracja portu szeregowego do połączenia PLC – PC
62
6.4 Konfiguracja PVI Fast DDE Serwer
64
6.4.1 Struktura pliku konfigurującego PviWwDDE.cfg
64
6.5 Konfiguracja InTouch-a
66
7. Współpraca aplikacji Excel z InTouch-em
68
7.1 Konfiguracja programu InTouch
68
7.2 Opis programu „Prezentacja”
69
7.2.1 Skrypt programu „Prezentacja”
71
8. Zakończenie
73
Bibliografia
74
Spis załączników
74
3
1. WstĘp
Klasyczny system sterowania składa się z obiektu i sterownika PLC. Sterownik
odczytuje zmienne procesowe i steruje obiektem poprzez zmienne sterujące. W wielu systemach
sterowania zachodzi potrzeba udostępnienia części danych związanych ze sterowaniem, na
zewnątrz lub przekazania nowych nastaw do układu sterowania. Jest to najczęściej realizowane
poprzez komputer klasy PC, który połączony jest ze sterownikiem przez łącze np. RS 232 lub
Ethernet. Na komputerze jest uruchomiony program wizualizacyjny typu SCADA (z ang.
Supervisory Control And Data Acquisition) np. InTouch, realizujący wszystkie niezbędne
funkcje dla operatora. Operator z poziomu komputera ma wgląd w aktualny stan pracy, widzi
wszystkie pojawiające się alarmy (ostrzeŜenia, nieprawidłowości, krytyczne zdarzenia), moŜe
takŜe z poziomu komputera sterować urządzeniami wykonawczymi. Wszystkie dane z procesu
są archiwizowane i mogą być w późniejszym czasie przedstawione w formie raportu, co ma duŜe
znaczenie przy analizach przebiegu procesu.
Systemy SCADA, aby mogły pobierać informację ze sterowników wykorzystują
mechanizm DDE (z ang. Dynamic Data Exchange) lub OPC (z ang. OLE for Process Controls).
Niektórzy producenci oferują swoje oprogramowanie wizualizacyjne wraz z zintegrowanym
serwerem OPC, inni wymagają zastosowania oddzielnego oprogramowania komunikacyjnego.
Powstanie technologii OPC wynikło z potrzeby uproszczenia sposobu obsługi i komunikowania
się sterowników PLC róŜnych firm z programami wizualizacyjnymi.
OPC jest to standard przemysłowy stworzony przy współpracy wielu producentów
sprzętu i oprogramowania zrzeszonych w OPC Foundation z firmą Microsoft. Standard ten
tworzy
typowe
połączenie
dla
komunikowania
się
pomiędzy
róŜnymi
urządzeniami
kontrolującymi
procesy
technologiczne.
Celem
jest
uniezaleŜnienie
oprogramowania
monitorującego lub kontrolującego od producenta sprzętu i oprogramowania. Dzięki temu
moŜna spiąć w jeden system sterowniki róŜnych producentów, a komunikacja pomiędzy nimi nie
nastręcza Ŝadnych problemów.
4
2. DDE ( Dynamic Data Exchange)
Dynamiczna wymiana danych (z ang. Dynamic Data Exchange, DDE) jest formą
komunikacji, która wykorzystuje pamięć współdzieloną do wymiany danych pomiędzy
aplikacjami. Aplikacje mogą wykorzystywać protokół do przekazywania pojedynczych
komunikatów lub utworzenia kanału transmisyjnego, w którym nowe dane są przesyłane, jeśli
tylko się pojawią. DDE jest częścią systemu Microsoft Windows od wersji 2.1. Technologia
została zaimplementowana w wielu aplikacjach a takŜe jest podstawą mechanizmów technologii
OLE (z ang. Object Linking and Embedding).
DDE jest najbardziej odpowiedni dla transmisji niewymagających nadzorowania przez
uŜytkownika. Aplikacja zapewnia metodę zestawienia połączenia i następnie działa bez nadzoru
uŜytkownika. Przy współdzieleniu danych, aplikacja, która otrzymuje informacje jest nazywana
klientem , a aplikacja, która dostarcza dane jest serwerem . Aplikacja moŜe być: klientem DDE,
serwerem DDE lub zarówno klientem i serwerem DDE.
Wymiana danych ma miejsce pomiędzy dwoma oknami, po jednym dla kaŜdej aplikacji.
Okno moŜe być głównym oknem aplikacji, oknem skojarzonym z aplikacją lub oknem ukrytym,
którego jedyną funkcja jest wymiana danych DDE. Jeśli aplikacja wymienia dane z kilkoma
innymi aplikacjami dla kaŜdego połączenia musi utworzyć oddzielne okno tylko dla celów
komunikacji [23].
2.1 Adresowanie DDE
Składnia wykorzystywana przy przesyłaniu danych jest nazywana adresowaniem DDE.
KaŜdy program, który wykorzystuje DDE jako formę przesyłania danych, wykorzystuje
specyficzne adresy DDE do uzyskania dostępu do danych. Składnia wykorzystywana do
budowania adresów DDE jest róŜna w zaleŜności od tego, czy serwer jest lokalny czy zdalny.
Lokalny serwer DDE jest aplikacją DDE, która pracuje na tym samym komputerze, co aplikacja
klienta DDE. Zdalny serwer DDE jest aplikacją DDE, która jest uruchomiona na innym
komputerze niŜ aplikacja klienta DDE.
Dostęp do lokalnego serwera DDE jest uzyskiwany za pomocą trzyczęściowego adresu, który
nazywany jest czasami ATI ( ang. Application, Topic, Item). Adres ten składa się z
następujących pól:
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin