Задание на курсовой проект

1. Изучить промышленные микропроцессорные контроллеры Кросс-500, Трасса-500, согласно варианту, указанному в таблице 5,
и типовые структуры систем автоматизации, выполненные на базе данных контроллеров.

2. Изучить программный пакет ISaGRAF и языки программирования стандарта МЭК 11131-3.

3. Изучить пакет MasterScada, предназначенный для визуализации процесса управления [13].

4. Изучить параметры настройки ОРС – сервера контроллеров.

5. Составить программу для микропроцессорного контроллера, обеспечивающую выполнение функций, указанных в таблице 5, на языке программирования, также указанного в данной таблице по вариантам.

6. Составить программу на базе MasterScada для операторской станции, обеспечивающую визуализацию процесса контроля, регулирования и сигнализации. Выполняемые операторской станцией функции указаны в таблице 5.

7. Произвести настройку OPC-сервера и осуществить проверку работоспособности разработанных программ на учебном стенде. Модель объекта управления набирается на аналогово-вычислительном комплексе АВК–6. Объект управления моделируется с помощью звена второго порядка.

Номер варианта курсового проекта определяется по последней цифре номера зачетной книжки. Например, если номер зачетной книжки З-8А10/12, то номер варианта КП равен 2. Если номер зачетной книжки З-8А10/20, то номер варианта КП равен 0.

Таблица 5

Варианты заданий на курсовой проект

Содержание проекта должно включать следующие разделы:

Введение.

1. Описание микропроцессорного контроллера.

1.1. Назначение и область применения контроллера.

1.2. Состав контроллера.

1.3. Основные технические характеристики контроллера.

1.4. Программирование контроллера.

1.5. Назначение, состав и структурная схема лабораторного стенда.

1.6. Типовые структуры АСУ ТП.

1.6.1. Процессорная структура.

1.6.2. Микроконтроллерная структура.

2. Программный пакет Isagraf.

2.1. Описание программного пакета.

2.2. Методика составления программ регулирования и их отладка.

3. Программный пакет MasterScada.

3.1. Назначение, состав и функции Scada-пакетов.

3.2. Описание программного пакета.

3.3. Методика разработки программ визуализации процессов контроля, регулирования и сигнализации.

4. Назначение ОРС – сервера и его настройка.

5. Программа регулирования и сигнализации.

6. Программа визуализации процессов контроля, регулирования
и сигнализации.

7. Проверка работоспособности разработанных программ.

Заключение.

Литература.

5.2. Методические указания
по оформлению пояснительной записки и альбому схем

Объем пояснительной записки должен составлять 30÷ 40 страниц печатного текста. Она должна содержать краткое описание используемых технических средств автоматизации и используемых информационных технологий и программных продуктов, а также расчеты с необходимыми пояснениями.

Структурными элементами пояснительной записки являются:

· текстовый документ;

· графический материал.

Текстовый документ должен включать структурные элементы
в указанной ниже последовательности:

· титульный лист;

· задание;

· реферат;

· содержание;

· глоссарий;

· обозначения и сокращения;

· введение;

· основную часть;

· заключение;

· список использованных источников.

Титульный лист. Форма титульного листа приведена в приложении А.

Задание. Проект должен выполняться на основе индивидуального задания, которое содержит требуемые для решения поставленных задач исходные данные и соответствует ГОСТ 34.602–89.

Реферат. Должен быть представлен на отдельном листе. Рекомендуемый средний объем реферата 850 печатных знаков. Объем реферата не должен превышать одной страницы.

Реферат должен содержать:

· сведения об объеме ТД, количестве иллюстраций, таблиц, приложений, количестве частей ТД, использованных источников, листов графического материала;

· перечень ключевых слов;

· текст реферата.

Перечень ключевых слов должен включать от 5 до 15 слов или словосочетаний из текста ТД, которые в наибольшей мере характеризуют его содержание и обеспечивают возможность информационного поиска.

Ключевые слова приводятся в именительном падеже и записываются строчными буквами в строку через запятые.

Текст реферата должен отражать оформленные в виде структурных частей:

· объект исследования или разработки;

· цель работы;

· метод или методологию проведения работы и применяемые технические средства;

· полученные результаты и их новизну;

· основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики;

· степень внедрения;

· рекомендации или итоги внедрения результатов работы;

· область применения;

· прогнозные предположения о развитии объекта исследования (разработки);

Если в пояснительной записке нет сведений по какой-либо из перечисленных структурных частей реферата, то в тексте реферата она опускается, при этом последовательность изложения сохраняется. Изложение материала в реферате должно быть кратким и точным и соответствовать положениям ГОСТ 7.9. Пример составления реферата приведен в СТ ТПУ 2.5.01-2006.

Содержание. Включает введение, заголовки всех разделов, подразделов, пунктов заключение, список использованных источников и наименования приложений с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы.

Материалы, представляемые на технических носителях данных ЭВМ(CD), должны быть перечислены в содержании с указанием вида носителя, обозначения и наименования документов, имен и форматов соответствующих файлов, а также места расположения носителя в ПЗ.

Обозначения и сокращения. Если в пояснительной записке используется значительное количество (более пяти) обозначений и (или) сокращений, то оформляется структурный элемент «Обозначения и сокращения» содержащий перечень обозначений и сокращений, применяемых для данного проекта. Этот раздел должен следовать сразу за глоссарием. Запись обозначений и сокращений в этом элементе приводят в порядке их появления в тексте с необходимой расшифровкой и пояснениями. При этом:

· сокращения в виде аббревиатур приводят после термина и отделяют от него точкой с запятой;

· сокращения в виде краткой формы термина приводят после термина в скобках;

· условные обозначения приводят после термина, при этом, после условных обозначений величин приводят обозначения единиц величин, которые отделяют запятой.

В тексте документа допускается приводить без расшифровки обще-принятые сокращения, установленные в национальных стандартах
и правилами русской орфографии: ЭВМ, НИИ, АСУ, с. – страница,
т. е. – то есть, т. д. – так далее; т. п. – тому подобное; и др. – и другие;
в т. ч. – в том числе; пр. – прочие; т. к. – так как; с. – страница; г. – год; гг. – годы; мин. – минимальный; макс. – максимальный; шт. – штуки; св.– свыше; см. – смотри; включ. – включительно и др.

В тексте документа не допускается:

· применять сокращения слов, кроме установленных правилами русской орфографии, соответствующими государственными стандартами, а также в данном документе;

· сокращать обозначения единиц физических величин, если они употребляются без цифр, за исключением единиц физических величин в головках и боковиках таблиц и в расшифровках буквенных обозначений, входящих в формулы и рисунки.

В тексте следует избегать необоснованных (излишних) сокращений, которые могут затруднить пользование данным документом.

Сокращение русских слов и словосочетаний – по ГОСТ 7.12.

Перечень допускаемых сокращений, используемых в текстовой конструкторской документации, приведен в ГОСТ 2.316.

Введение. В элементе «Введение» указывают цель работы, область применения разрабатываемой проблемы, ее научное, техническое
и практическое значение, экономическую целесообразность. Во введении следует:

· раскрыть актуальность вопросов темы;

· охарактеризовать проблему, к которой относится тема, изложить историю вопроса, дать оценку современного состояния теории и практики;

· привести характеристику отрасли промышленности, предприятия, технологического процесса, для которых разрабатывается проект;

· изложить задачи в области разработки проблемы, т. е. сформулировать задачи темы работы;

· перечислить методы и средства, с помощью которых будут решаться поставленные задачи;

· кратко изложить ожидаемые результаты, в том числе технико-экономическую целесообразность выполнения данной темы, либо экономическую эффективность;

· указать цель курсового проекта.

Рекомендуемый объем введения – 2–3 с.

Основная часть. Содержание основной части работы должно отвечать заданию. Наименования разделов основной части отражают выполнение задания. Содержание и объем основной части студент и руководитель формируют совместно и должно соответствовать уровню технического предложения (эскизного проекта) в соответствии с ГОСТ 7.32. В основной части необходимо представить следующие разделы.

Промышленный микропроцессорный контроллер. В этом разделенеобходимо дать описание назначения, состава, технических и функциональных характеристик необходимого промышленного микропроцессорного контроллера, определенного заданием на курсовое проектирование, и типовых структур систем автоматизации, выполненные на базе данного контроллера (объем раздела должен быть не более 8–10 с.).

Программный пакет ISaGRAF и языкы программирования стандарта МЭК 11131-3. В этом разделе необходимо привести назначение и состав программного пакета IsaGRAF, перечислить и охарактеризовать языки программирования промышленных контроллеров, привести основные возможности пакета, последовательность составления, отладки и загрузки программы пользователя в контроллер (объем раздела должен быть не более 5–8 с.)

SCADA-пакет. В данном разделе необходимо дать пояснение понятию SCADA-пакета, привести назначение отдельных подсистем, перечислить функции, выполняемые этим инструментальным средством и указать наиболее популярные отечественные и зарубежные SCADA-пакета. А также привести описание применяемого SCADA-пакета, его особенности и порядок разработки программ с применением используемого программного пакета (объем раздела должен быть не более 5–8 с.).

Параметры настройки ОРС – сервера контроллера. В данном разделе необходимо указать назначение ОРС-сервера, способ настройки с описанием отдельных секций, а также привести рисунок, раскрывающий содержание файла CROSSOPC.INI(объем раздела должен быть не более 2–3 с.).

Выбор языка программирования и разработка программы для микропроцессорного контроллера. В данномразделе необходимо обосновать выбор языка программирования, привести последовательность составления программы с иллюстрациями объявленных переменных и содержания словаря, описанием используемых функций и функциональных блоков, привести листинг программы, указать опции компилятора, вид канала связи с контроллером и его параметры. А также привести рисунок с указанием окна программы контроллера, находящегося в состоянии «работа» (объем раздела должен быть не более 6–7 с.).

Разработка программы на базе SCADA-пакета для операторской станции. В данном разделе необходимо проиллюстрировать процесс разработки программы, привести рисунки, содержащие экранные формы отображения информации и управления, описать процедуры динамизации экранных форм. При использовании пакета MasterScada привести дерево системы после добавления ОРС переменных и дерево объектов. В данном разделе также должна быть описана процедура создания тренда.

Минимальный состав выполняемых функций: цифровые значения регулируемого параметра, задания, ошибки регулирования, графики
и тренд реального времени регулируемого параметра, задания и ошибки, изменение цвета выбранной формы при выходе параметра за установленные пределы, команды по изменению задания и параметров настройки регулятора. Информация должна быть представлена как минимум в виде двух мнемосхем с реализацией переходов между ними (объем раздела должен быть не более 6–8 с.).

Настройка OPC-сервера и проверка работоспособности разработанных программ. В данном разделе необходимо привести параметры настройки ОРС-сервера, структурную схему лабораторного стенда, используемого для проверки работоспособности программ и методику проверки работоспособности. Работоспособность должна бать проиллюстрирована экранными формами, содержащими графики, тренды, световые и цифровые индикаторы, органы управления (объем раздела должен быть не более 5–6 с.).

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненной работы, оценку полноты решения поставленных задач, рекомендации по конкретному использованию результатов работы, ее научную и практическую значимость, а также указать полученные в результате выполнения курсового проекта знания и умения.

Список использованных источников. В список включают все источники, на которые имеются ссылки в КП. Источники в списке располагают и нумеруют в порядке их упоминания в тексте КП арабскими цифрами без точки. Сведения об источниках приводят в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1 и ГОСТ 7.82. Примеры библиографических описаний источников приведены в СТО ТПУ 2.5.01-2006.

Альбом схем. Он должен включать в себя следующий перечень графических документов:

1. Дерево экранных форм.

2. SCADA-формы экранов мониторинга и управления операторской станции.

Графический материал должен быть органически увязан с содержанием работы, в наглядной форме иллюстрировать основные положения анализа, проектирования и использования информационных технологий.

Презентация проекта. Для защиты пояснительная записка должна быть представлена в формате *.pdf или.doc. Презентация КП должна быть подготовлена в виде слайдов формата MS Power Point, так как предусмотрена публичная защита проектных решений.

При подготовке проекта и написании пояснительной записки рекомендуется ознакомиться с материалом, представленным в [6, 7] основной литературы и [8, 9, 10, 11] дополнительной литературы, а также интернет-ресурсами [13, 14, 15].