Создание системы управления конвейерной системы

Вид для печати

10.03.2009, 14:58
yugog

Создание системы управления конвейерной системы

В этой теме хочу поделиться опытом создания системы управления конвейером. Итак, это система должна управлять (вкл.\выкл) 11-ю двигателями. По трассе катаются x поездов длиной n кареток каждый. К каждой каретке прицеплена корзина для продукции. Система должна работать в составе линии.
Все началось примерно год назад, когда старая система начала давать сбой. Тогда и было принято решение создавать на модулях ввода-вывода по интерфейсу RS232\485 с управлением от главного компьютера. Накидали примерный рисунок того, как это должно работать, посчитали на пальцах, что по времени должно все укладываться, начертили начальную схему, начали считать стоимость - получили, что система на импортном оборудовании примерно в 2 раза дороже. Поэтому остановились на МДВВ ОВЕНа (хотя уже тогда знали, что будет трудновато). Заказали оборудование - подождали - получили - посмотрели. Первая проблема, с которой столкнулись: операционная система. У нас стоит Linux, а конфигуратор сделан под Windows. Делать нечего, совместно с нашим сисадмином-программистом, пришлось написать конфигуратор МДВВ под Linux и изучить протокол ОВЕН. Потратили на это два месяца, но результатом стала оперативная прошивка модулей, установленных на линии. От использования в системе протокола ОВЕН пришлось отказаться сразу: много преобразований (к примеру: байтовые символы, целые в формат float32), кодирование ASCII в тетраду и т.п. Использовали протокол Модбас (тем более есть бесплатная библиотека для этого протокола). Дальше началась самая длинная фаза - монтаж (в шкафах я старался расположить цепи управления отдельно от силовых (по крайней мере подальше), а затем пробный пуск и отладка. Сначала решили провести проверку работы протокола. В течении недель наверное двух гоняли данные, а потом решили включать и выключать выходы МДВВ. Через несколько часов начали отказывать блоки. Большое спасибо форуму, сказали напаять резистор. Напаяли на четырех блоках из шести. Пока работают все. Следующая проблема возникла из-за неправильного подбора волнового сопротивления и неправильной разводки провода UTP-5E. Пришлось вскрыть блоки, чтобы убедиться что там нет согласующего волнового сопротивления. Следующая проблема возникла при подключении датчиков. Входы блоков МДВВ - сухой контакт, общий минус. А выход датчиков - 24Vdc. Для согласования пришлось ставить оптронную развязку. Тут же появилась проблема: наводки от силового оборудования (несмотря на заземление) на выходы с датчиков, в следствии чего входы МДВВ подсвечивались (точнее приоткрывались оптроны). Только в одном случае пришлось поставить реле, в остальных обошлись RC цепочкой.
При написании программы также возникли некоторые трудности, которые нам удалось обойти. Пришлось ставить принудительную задержку между запросами. Думаю, это связано с длиной трассы (около 130м). Хотя на столе все работало без задержек.
Итак, спустя почти год система наконец-то заработала. На момент написания данной темы она уже отработала без сбоев 4 дня. По прежнему возникают ошибки при подключении силового оборудования (по программе это происходит один раз при подаче питания), но думаю блоки БСФ помогут.
10.03.2009, 21:30
Sniper007

Какой длинный опус.
Насчет резистора насколько помню это была проблема на МВУ...

С моей точки зрения вы зря выбрали такой путь - управление через линукс с компа... Да ну... Купили бы уж ПЛК100 + MasterScada.
Про засветку диодов на МДВВ - это не обязательно помехи. Это может быть следствием утечки. Через светодиод оптрона протекает небольшой ток и это может вызвать открытие оптотранзистора.
У меня была такая бурда (не на ОВЕНе правда). Я так же как и вы сделал преобразователь с датчика с выходом "открытый эммитер" на открытый коллектор (общий минус). Все это выглядело так - тележка откатывается, а через транзистор протекает небольшой ток (примерно 0.5 мА), но этого тока хватало для удержания входа в состоянии "вкл". Проблему решил установкой подтягивающего резистора.
Если у вас просто происходит слабая засветка светодиодов на МДВВ - то это вообщем не катастрофа. Замеряйте напряжение на входе. Переход в состояние "ВКЛ" происходит примерно при напряжении 1.6 В.
11.03.2009, 09:34
yugog

Цитата:

Сообщение от Sniper007

С моей точки зрения вы зря выбрали такой путь - управление через линукс с компа... Да ну... Купили бы уж ПЛК100 + MasterScada.

Я серьезно с MasterScada не сталкивался, но насколько я понял MasterScada работает под windows. А это значит купить лицензию. Плюс к этому купить ПЛК. Сама MasterScada без ПЛК работать не будет (насколько я понял).
Опыт и знания позволяют делать подобные системы. Плюс была поставлена задача экономии средств. Отсюда и Linux, и написание собственной программы.
Собственно суть не в этом и не в диодах (там проблемы на 1 час работы). С чем пришлось помучится: с разводкой 485 (отсутствие согласующего волнового сопротивления непосредственно на блоках МДВВ) и с подбором времени задержки при работе c МДВВ (после ответа прибора перед получением новой команды).
11.03.2009, 11:50
Kirill

Спасибо за то, что поделились опытом!
Раскажите, пожалуйста подробнее, в чем были сложности с волновым сопротивлением и как, по вашему мнению, должна выглядеть подстройка на каждом модуле?

Есть ли возможность выложить здесь программу конфигурации под linux, которая вами была создана? Хотелось бы иметь такой инструмент, если у других пользователей возникнут схожие ситуации.
11.03.2009, 12:32
yugog

Цитата:

Сообщение от Kirill

Раскажите, пожалуйста подробнее, в чем были сложности с волновым сопротивлением и как, по вашему мнению, должна выглядеть подстройка на каждом модуле?

Проблемы возникли по незнанию (теории много, а практики только на два блока). Я сначала подумал, что волновое сопротивление уже встроено в блок МДВВ, поэтому и вскрывал корпус чтобы посмотреть, вдруг там есть перемычка. В крайнем случае замерить и поставить на другой конец такой же номинал.
Хотелось бы чтобы было как на преобразователе АС3М: выбор согласующего резистора с помощью переключателей. В качестве примера могу привести блок Siemens CB155 (кат. номер 6se9996-0xa17). Там стоят клеммники входа и выхода сети. Еще там присутствует переключатель согласующего сопротивления, который следует подключить только если блок стоит в самом конце сети. Соответственно не надо думать о правильной разводке: соединил и готово. Надо только знать принцип построения сети.
11.03.2009, 12:58
Sniper007

Да мастер скада под Виндовс. Лицензия, ну да пришлось бы купить. Цена Мастер скады на 100 точек - 200 евро
(посколько вы делали это год назад это стоило бы 8 т.р). Стоимость лицензионной винды ХР Pro кажется 5 т.р.
В принципе скада может работать и без ПЛК но так лучше не делать. Потому еще ПЛК100 - 8000 р.
Да, это дополнительные 20 т.р. Однако я почему то думаю, что если бы использовали указанное оборудование, то времязатраты были бы значительно ниже. Мастер Скада очень простая. Кроме того если вы программист (пусть даже средненький), то можно было понаделать в Visual Studio функциональных блоков. Если не очень хороший - то все можно сделать и штатным FBD.
Написать программу на Codesys тоже не очень сложно. Опять таки, если вы программист то в вашем распоряжении язык ST.
Кроме того, если бы вы выбрали путь скады, то дальнейшее масштабирование системы не было бы сложным. Вот придет к вам завтра технолог и скажет - "А вот хочу чтобы каждую смену составлялся отчет в формате Excel". Сделаете? Ну да, наверно сделаете. Но времени потратите уйму, а Мастер скаде это вопрос 30 минут. Кроме того ее можно будет легко подсоеденить ее к базе данных, сделать Web-визуализацию (только просмотр параметров) и т.д.
Более того скажу. У меня есть объект который управляется с компа (без ПЛК) с 98 винды. Скада самописная (не нами). Вот сейчас неплохо бы компьютер заменить, и не знаем как подступится. Как настроить связь, аппараты...
Каюсь... Сам однажды занимался этим делом. Писал OPM в делфях. Данные считывались с метаконов и после строились графики. Написал, и даже все это заработало. Потратил я на это где-то около месяца (я еще сделал возможность менять настройки прямо из программы, без переделки кода). А потом когда мне попалась мастер скада, я сделал все примерно тоже самое за 3 часа...

Кстати есть скады и под линукс. Вот тут это обсуждалось
http://www.owen.ru/forum/showthread.php?t=3902

Но вообще, не могу вас не похвалить. Вы молодцы, слов нет. Работы было много, трудностей тоже, и вы справились. "Никакой труд в науке не бывает напрасным". Апплодирую стоя.
Но на будущее - лучше все таки избегать изобретения велосипедов. И использовать стандартное оборудование и ПО.
11.03.2009, 13:48
yugog

Цитата:

Сообщение от Kirill

Есть ли возможность выложить здесь программу конфигурации под linux, которая вами была создана? Хотелось бы иметь такой инструмент, если у других пользователей возникнут схожие ситуации.

http://code.google.com/p/mdvvconf/
11.03.2009, 16:52
yugog

Цитата:

Сообщение от Sniper007

Да мастер скада под Виндовс. Лицензия, ну да пришлось бы купить. Цена Мастер скады на 100 точек - 200 евро
(посколько вы делали это год назад это стоило бы 8 т.р). Стоимость лицензионной винды ХР Pro кажется 5 т.р.
В принципе скада может работать и без ПЛК но так лучше не делать. Потому еще ПЛК100 - 8000 р.
Да, это дополнительные 20 т.р. Однако я почему то думаю, что если бы использовали указанное оборудование, то времязатраты были бы значительно ниже. Мастер Скада очень простая. Кроме того если вы программист (пусть даже средненький), то можно было понаделать в Visual Studio функциональных блоков. Если не очень хороший - то все можно сделать и штатным FBD.
Написать программу на Codesys тоже не очень сложно. Опять таки, если вы программист то в вашем распоряжении язык ST.
Кроме того, если бы вы выбрали путь скады, то дальнейшее масштабирование системы не было бы сложным. Вот придет к вам завтра технолог и скажет - "А вот хочу чтобы каждую смену составлялся отчет в формате Excel". Сделаете? Ну да, наверно сделаете. Но времени потратите уйму, а Мастер скаде это вопрос 30 минут. Кроме того ее можно будет легко подсоеденить ее к базе данных, сделать Web-визуализацию (только просмотр параметров) и т.д.

Согласен по всем пунктам: лучше делать из стандартного, чтобы потом было просто.Отсюда и блоки, работающие по модбасу, и компьютер с RS232, и преобразователь в RS485. Лет 5-7 отработает легко, а там и оборудование поменяется.
11.03.2009, 20:45
Sniper007

А почему вы тогда пошли по пути самописной скады и Linux? Только из желания сэкономить 20 т.р?
12.03.2009, 08:14
yugog

Цитата:

Сообщение от Sniper007

А почему вы тогда пошли по пути самописной скады и Linux? Только из желания сэкономить 20 т.р?

Потому что сделать что на Scadе, что на Linux для нас не так сложно. В данном случае не требуется никаких отчетов (кроме выводов сообщений об ошибке), система работает как отдельная машина и серъезных исправлений и доработок больше не будет. Нужна только техподдержка. Мы делали систему - мы и техподдержка.