Руководство программиста. Пример

Пример руководства программиста по одной из ранее сданных систем

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УЧАСТКА СБОРКИ И НАСТРОЙКИ ДВДТ

В данном руководстве содержится информация, описывающая прикладное программное обеспечение для участка сборки и настройки ДВДТ – участок ДВДТ (далее по тексту – участок). Документ содержит информацию о доступе к функциям системы управления MasterScada (далее по тексту – СУ), структуре программы, методики записи и просмотра произошедших событий.

СОДЕРЖАНИЕ

1             НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММЫ           5

1.1          Назначение программы            5

1.2          Аппаратные средства  6

2             ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММЫ          7

2.1          Структура SQL базы данных    7

2.2          Программные секции 10

2.3          Структура программного обеспечения            14

3             ОБРАЩЕНИЕ К ПРОГРАММЕ   16

4             ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ        16

5             СООБЩЕНИЯ    17

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ           18

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ          19

ПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВ 20

ПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦ       21

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ДОКУМЕНТОВ              22

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ       23

1             НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММЫ

1.1          Назначение программы

Стенд предназначен для испытаний определённого вида оборудования на разных участках. ПО обеспечивает настройку на следующих участках:

- настройка температуры;

- настройки давления;

- настройки скорости ветра;

- настройки влажности;

- настройки ДВДТ;

- сдачи ПСИ.

ПО реализует следующие функции:

- получение и обработка сигналов ввода-вывода с корзины ввода-вывода;

- приём и фильтрация входных дискретных сигналов от вероятного «дребезга» контактов;

- приём и обработка входных аналоговых сигналов;

- контроль выхода сигнала за допустимые границы (недостоверность сигнала);

- масштабирование аналогового сигнала;

- генерация пороговых нарушений с функцией гистерезиса;

- выдача дискретных команд на оборудование (управляющие воздействия);

- реализация алгоритмов управления системой;

- реализация алгоритмов защит;

- обмен данными со смежными системами по протоколу Modbus TCP;

- диагностика модулей контроллера на наличие ошибок, и формирование сообщений для АРМ о состоянии оборудования контроллера;

- мониторинг аварийных ситуаций оборудования системы.

ПО реализует следующие функции:

- вывод на экран видеокадра текущего состояния участка;

- отображение состояний оборудования;

- управление механизмами установки;

- ведение архива собранных событий;

- отображение аварийных ситуаций;

- ведение хронологии аварийных событий.

1.2          Аппаратные средства

В состав технических средств системы входят следующие аппаратные и программные компоненты:

- Электронный модуль давления Метран-518 предназначен для точного измерения и непрерывного преобразования значений абсолютного и избыточного давления, разрежения, давления-разрежения при поверке и калибровке различных приборов давления;

- Камера ТБК-500;

- Контроллеры PACE5000 и РАСЕ1000;

- Мультиметр Метран-514МПП

Персональный компьютер ПЭВМ

- процессор не хуже Intel i7 2,7 ГГц

- слоты расширения на материнской плате, не менее: 5 слотов 1x PCI-E 2.0, 1 слот 16x PCI-E 3.0

- память не менее 16 Гб DDR4-2133/2400

- дисковая подсистема: корзина на 2 диска, 2,5” SSD не менее 240GB (для системы и программ), 3.5” HDD SATA не менее 1 Tb (для данных);

- оптический привод DVD±RW в комплекте;

- порты: 4 x USB 3.0; 6 x USB 2.0, VGA, DVI, 1x LAN (RJ-45, Ethernet 10/100/1000), 4x RS232, 4x CAN 2.0

- блок питания, не менее 600 Вт;

- рабочая температура от +5º до +40ºС (промышленное исполнение);

- поддержка работы с двумя мониторами одновременно.

Установлено лицензионное ПО: Microsoft Windows Server 2012,

В слоты расширения ПК установлены и подключены интерфейсные платы RS 232 CAN; соединители плат должны выведены на заднюю панель ПК

В состав ПК входит: системный блок, монитор 24-27” со входами DVI и VGA, клавиатура, манипулятор «мышь»

Дополнительно: коммутатор Ethernet.

2             ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММЫ

2.1          Структура SQL базы данных

Потребность в СУРБД Microsoft SQL Server у пользователей ПО MasterScada может возникнуть только в тех случаях, когда предполагается использовать оперативные журналы или SQL базу данных телеметрии.

SQL база данных состоит из таблиц. Поля БД - это столбцы таблицы, а записи БД - это строки таблицы. Каждая БД изначально содержит таблицы:

- CONFORMS

- CORETABLE

- EQUIPMENT

- HISTORY

- MAGS

- NEXTNUMS

- PERSONS

- REFS

- SQLTOKENS

- USERFORMS.

Таблица CORETABLE состоит из наиболее распространенных полей, которые характерны почти для любого оперативного журнала:

- RECID                 - уникальный идентификатор записи;

- FULLPATH        -- принадлежность записи конкретному журналу (путь в дереве журналов);

- DATACREATE - дата/время создания записи;

- DATE1, DATE2                - вспомогательные даты/времени общего назначения (например, обнаружения и устранения дефекта);

- OBJECT              - оборудование, к которому относится запись;

- COMMENT      - произвольный комментарий (например, описание дефекта);

- STATE                - состояние записи (например, обнаружен/устранен).

Каждая запись имеет свой жизненный цикл, который ведется в таблице HISTORY. Там фиксируются факты создания записи (кто, когда создал, редактировал, подписывал или отзывал подпись).

На рисунке 1 представлена схема структуры базы данных, состоящей из минимального набора таблиц.

Рисунок 1 – Модель данных БД. Связи по внешнему ключу

На предприятии, как правило, ведется несколько оперативных журналов, каждый из которых может содержать подразделы (поджурналы), которые, в свою очередь, также могут содержать подразделы и т.д.

Таким образом, можно создать иерархию журналов любого уровня вложенности, что упрощает навигацию и поиск нужной информации.

Каждый журнал может обладать своей спецификой. Это означает что, кроме рассмотренных выше основных полей, в журнале могут присутствовать поля, характерные только для данного журнала.

В ПО MasterScada используется механизм таблиц расширения, т.е. таких таблиц, которые содержат дополнительные поля, характерные для определенного журнала. Такая таблица может быть создана только для журнала первого уровня главной ветви дерева журналов. Таблица расширения привязывается к журналу и ко всем его поджурналам. В таблицу расширения можно поместить поля произвольных типов и использовать ее так, как будто это одна запись данного журнала.

Часто при вводе/редактировании записей бывает удобно использовать справочники. Это такие таблицы, где размещают часто используемую однотипную информацию. Например, справочник персонала можно заполнить фамилиями сотрудников, можно создать справочники улиц, потребителей и т.д.

Любое поле журнала, относящееся к целому типу, может быть привязано к справочнику, т.е. таблице, в которой числу сопоставлена его текстовая расшифровка. В каждой записи БД присутствует поле STATE, к которому обязательно должен быть привязан справочник состояния записи.

Кроме обычных справочников, предусмотрен специальный вид справочника - справочник оборудования. Этот справочник представляет собой иерархическую структуру и отображается в виде дерева. Такой подход связан с тем, что одинаковое оборудование может располагаться на разных объектах. В данном справочнике предусмотрено хранение кодов оборудования согласно требованиям ОДУ. Справочник оборудования может быть привязан только к полю строкового типа.

Для каждого журнала могут быть созданы формы просмотра списком нескольких записей, просмотра/редактирования одной записи и печатных документов (отчет). Форма редактирования должна представлять собою максимально детализированное представление записи, именно с ее помощью (и только через нее) осуществляется редактирование записи. В случае если на данном уровне дерева какая-либо из форм не задана, берется форма из вышестоящего уровня. Все указанные формы обязательно должны быть созданы для всех журналов первого уровня! Формы и отчеты создаются в конфигураторе БД при помощи дизайнера форм и дизайнера отчетов.

2.2          Программные секции

Приложение содержит:

- конфигурацию аппаратных и программных средств;

- набор функциональных модулей, каждый из которых реализуется секциями, написанными на языке ST (структурированного текста);

- набор функциональных блоков, разработанных в рамках проекта KPC;

- базу данных переменных контроллера;

- анимационные таблицы.

В состав приложения входят следующие функциональные модули, каждый из которых содержит один или несколько программных модулей, отраженных в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Программные секции

Внутри секций используются следующие подпрограммы (функциональные блоки), которые приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Функциональные блоки

Параметры сигналов блоков приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Параметры сигналов блока

Разъём                Контакт               Наименование               Параметры

X1           1             I вх.       Токовый вход датчика температуры. I вх. не более 400 мкА.

                2                             Пустой вывод. Не использовать.

                3                             Пустой вывод. Не использовать.

                4             +12В      Выход напряжения питания датчика температуры 12±0,25 В относительно "Общ.12В" Ток нагрузки не более 400 мкА.

X3           1             +12В      Выход напряжения питания +12±0,25 В относительно "Общ.12В" Ток нагрузки не более 400 мкА.

                2             +7В        Выход напряжения питания +7±0,25 В относительно "Общ." Ток нагрузки не более 300 мА.

                3             -7В         Выход напряжения питания -7±0,25 В относительно "Общ." Ток нагрузки не более 50 мА.

                4             Общ.     Нулевой потенциал блока.

                5             Общ.     Нулевой потенциал блока.

                6             Общ.     Нулевой потенциал блока.

                7             CAN_L Линия цифровой сети передачи данных CAN-L. Параметры согласно ISO11898

                8             CAN_H Линия цифровой сети передачи данных CAN-Н. Параметры согласно ISO11898

X2           1             GND      Нулевой потенциал блока.

                2             RESET    Сигнал интерфейса JTAG.

                3             TMS       Сигнал интерфейса JTAG.

                4             TCK        Сигнал интерфейса JTAG.

                5             TDI         Сигнал интерфейса JTAG.

                6             TRST      Сигнал интерфейса JTAG.

                7                            

                8             3,3В       Напряжение питания 3,3В. Ток нагрузки не более 10 мА.

2.3          Структура программного обеспечения

Структура ПО представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структура ПО

Приложение содержит:

- таблицы настроечных параметров системных функций панели;

- набор скриптов, для реализации программных функций, написанными на языке JAVA;

- перечень видеокадров системы;

- перечень всплывающих окон в системе

- базу данных переменных тэгов панели.

В состав приложения входят следующие скрипты, каждый из которых содержит один или несколько программных модулей, отраженных в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Перечень скриптов

3             ОБРАЩЕНИЕ К ПРОГРАММЕ

Программа при работе на объекте сконфигурирована на автоматический запуск при включении стенда. Состояние программного обеспечения отображается на экране монитора и светодиодных индикаторах приборов стенда.

Настройка параметров прикладного программного обеспечения операторской панели настраивается с ПК.

При этом настраиваются:

- таймеры нарушений работы стенда;

- уставки времени дискретных выходных сигналов;

- шкала входного аналогового сигнала температуры;

- шкала входного аналогового сигнала давления;

- шкала входного аналогового сигнала влажности;

- шкала входного аналогового сигнала скорости ветра;

- время цикла приложения;

- IP и Modbus адреса приборов стенда.

4             ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Входными данными системы является информация, поступающая от объекта управления в систему через устройства связи с объектом (распределённой периферии), а также команды, вводимые оператором.

Выходными данными системы является информация, передаваемая на объект управления (стенд) из ПК через устройство связи с объектом. Информация выводится в АРМ оператора в виде экранных форм.

5             СООБЩЕНИЯ

Сообщения, передаваемые по интерфейсу АРМ-стенд, приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Перечень событий, выводимых в журнале событий

№ п/п Наименования события

1             Выбрана вкладка блока №1

2             Выбрана вкладка блока №2

3             Выбрана вкладка блока №3

4             Выбрана вкладка блока №4

5             Индикатор питание +7 В

6             Индикатор питание -7 В

7             Индикатор питание +12 В

8             ПК подключен к стенду

9             Нажата кнопка включения блока №1

10           Нажата кнопка включения блока №2

11           Нажата кнопка включения блока №3

12           Нажата кнопка включения блока №4

13           Индикатор включения блока №1

14           Индикатор включения блока №2

15           Индикатор включения блока №3

16           Индикатор включения блока №4

17           Нажата кнопка включения камеры

18           Индикатор включения камеры

19           Резерв

20           Повышенное напряжение между фазами

21           Индикатор отключения камеры

22           Команда на включение камеры

23           Команда на задание скорости ветра

24           Команда на отключение блока №1

25           Команда на отключение блока №2

26           Команда на отключение блока №3

27           Команда на отключение блока №4

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ

Автоматизированная система (АС) – система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.

База данных (БД) – представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).

Система управления базами данных (СУБД) – совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием БД.

Программное обеспечение АС – совокупность программ на носителях данных и программных документов, предназначенная для отладки, функционирования и проверки работоспособности системы.

Прикладная программа – Программа, предназначенная для решения задачи или класса задач в определенной области применения системы обработки информации.

MasterScada – программный пакет для проектирования систем диспетчерского управления и сбора данных (Scada).

SQL – язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных,

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition System) – система диспетчерского управления и сбора данных

АС          – автоматизированная система;

БД          – база данных;

ПК          – персональный компьютер;

ПО         – программное обеспечение;

СУ          – система управления;

СУБД    – система управления базами данных.

ПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВ

Рисунок 1 – Модель данных БД. Связи по внешнему ключу 8

Рисунок 2 – Структура ПО         13

ПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦ

Таблица 2.1 – Программные секции   10

Таблица 2.2 – Функциональные блоки             12

Таблица 2.3 – Параметры сигналов блока       12

Таблица 2.4 – Перечень скриптов        15

Таблица 5.1 – Перечень событий, выводимых в журнале событий 17

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ДОКУМЕНТОВ

№ п/п Нормативный документ

1             ГОСТ 19781-90 ЕСПД. Термины и определения.

2             ГОСТ 19.105-78. ЕСПД. Общие требования к программным документам.

3             ГОСТ 19.402-78. ЕСПД. Описание программы.

4             ГОСТ 19.504-79. ЕСПД. Руководство программиста. Требования к содержанию и оформлению.

5             ГОСТ 19.701-90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

#Руководствопрограммиста, #описаниеПЛК, #ПТС, #интерфейс