1. Промышленные сети в АСУТП.
Начальный уровень.
О курсе
автор и лектор: Александр Пупена (pupena_san@ukr.net)
обратная связь:
https://community.dystlab.com
www.asu.in.ua
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 1
2. Об авторе (преподавание)
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 2
• доцент кафедры Интегрированных
автоматизированных систем управления (ИАСУ),
Национального университета пищевых технологий
(НУПТ, г.Киев). Дисциплины:
• Промышленные контроллеры (ПЛК)
• SCADA/HMI
• промышленные сети и интеграционные
технологии
• MES (ISA-88/95)
• проектирование КИСУ
• преподаватель учебного центра Модикон-Киев:
• PLC M340, Premium, M580 (Unity PRO)
• SCADA Citect
• промышленные сети в Modicon
• преподаватель учебного центра Festo Didactic:
• SCADA zenon
• консультант Dystlab
Александр Пупена
3. Об авторе (проф. деятельность)
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 3
• программирование ПЛК, SCADA/HMI,
пусконаладка
• с начала 2017 – 6 проектов
• проектирование структуры АСУТП
• соц. группы, форумы ….
• автор и соавтор 3-х пособий и электронных
материалов
https://community.dystlab.com/index.php/uk/1190oleksandr/profile
https://www.slideshare.net/pupenasan
https://www.facebook.com/pupena.san
https://www.linkedin.com/in/alexandr-pupena-67aa0b33/
4. История курса
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 4
- 2001 … самообучение
- 2004 - материалы в различных курсах кафедры, сейчас в
"Промышленные сети и интеграционные технологии" для
магистров
- 2011 – учебное пособие (укр. язык) (Промислові мережі та
інтеграційні технології)
- 2013 – запуск курса в Шнейдер Электрик ( Serial, Modbus,
Ethernet TCP/IP, CanOpen, база M340 + TSX Premium)
- 2014 – запуск бесплатного офлайн курса в НУПТ (укр. язык)
- 2015 – онлайн версия (доступ под "ГОСТЬ")
- 2017 – запуск в Dystlab …
5. Программа начального курса
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 5
Тема 1. Функции и общие понятия промышленных сетей.
Тема 2. Работа сетей на физическом уровне.
Тема 3. Последовательные интерфейсы и асинхронная связь. RS-232 и RS-
485. Передача посредством символов.
Тема 4. Символьный обмен. Канальный уровень.
Тема 5. Утилита для работы с последовательными интерфейсами.
Тема 6. Протокол MODBUS (MODBUS Application Protocol).
Тема 7. Сеть Modbus RTU/ASCII (MODBUS over Serial line).
Тема 8. Сеть Modbus TCP/IP.
Тема 9. Утилиты для работы с MODBUS.
6. Организация
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 6
• 8 часов вебинаров:
- 4 занятия по 2 часа: 1.5 часа + 0.5 диалога
- ориентировочно по четвергам 18:00-20:00
- начало – середина ноября, зависит от наполнения группы
• сопровождение (консультации, материалы) в закрытой группе
Дитслаб
• задания (по желанию) и помощь в выполнении
7. Входной минимум
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 7
- знания базовых функций структуры систем АСУТП с
использованием SCADA+PLC или DCS;
- основы информатики и программирование:
- биты, байты, типы данных (INT, REAL, STRING …)
- логические функции (OR, AND)
- системы исчисления (BIN, HEX)
- …
- основы электроники, основы физики в объеме базового курса
школы (напряжение, ток, сопротивление, резистор,
конденсатор….)
8. Полученные компетенции
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 8
1. Знания: см. пограмму.
2. Умения и навыки (при условии выполнения рекомендательных
заданий):
• выбора конфигурации АСУТП с использованием промышленной
сети
• определение неисправности подключения устройств с RS-232, RS-
485
• построение Modbus-запросов, "общения" с приборами Modbus
RTU/ASCII и Modbus TCP/IP посредством диагностических утилит
• прослушка (сниффинг) сетей на базе последовательных
протоколов
10. Навыки и компетенции: проблемы и с чем
боремся
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 10
Типовые проблемы:
- «зоопарк» сетей
- проприетарные, закрытые протоколы ("Как к этому девайсу
подключиться?")
- «фирмовая» реализация открытых протоколов ("Это разве Modbus?")
- недоступность документации или ее несоответсвие действительности
("Что у вас за контора, если на сайте нет доки?")
- «демонские штучки»: наводки, уравнительные токи, «откуда тут
появилось 220 В!?», «куда пропал кусок кабеля?!», «почему витая пара
не очень витая?!», «почему витая пара не медная?!» …
- Как с этим бороться?
- Какие инструменты необходимы?
- Что делать?
Нужен самый главный инструмент….
11. Главный инструмент – бубен,
в курсе – правильные па
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 11
12. О полученных компетенциях и наболевшем
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 12
- RJ-45 – это не Ethernet
- MiniDIN – это не место подключения
клавиатуры
- SUB-D9 – это не СОМ-порт
- …
Ты уверен, что там
Ethernet?!
asu.in.ua
Нельзя просто так взять
и воткнуть кабель туда, куда
он всовывается!asu.in.ua
14. Компьютерные сети. Базовый уровень
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 14
1. Работа сетей на физическом уровне (из начального уровня)
2. Работа сетей на канальном уровне. Кадры.
3. Сети Ethernet. Основы.
4. Модель OSI. Теоретическая основа.
5. Протоколы TCP/IP. Основы.
6. Прикладные протоколы поверх TCP/IP. Основы.
24 (18) часов лекций, лабораторные работы
15. Промышленные сети и интеграционные технологии.
Базовый уровень
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 15
1. CAN и CANOpen.
2. PROFIBUS DP.
3. Управления электроприводами по промышленным сетям.
4. Технология и стандарты OPC.
5. Основы технологий интеграции с БД/СУБД: SQL, ODBC, ADO.
24 часа лекций, лабораторные работы
17. Основы конфигурирования и программирования промышленных
программированных контроллеров
ПЛК/PLC. Базовый уровень.
На примере Modicon M221 (Schnedier Electric)
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 17
• Предназначение, функции и структура систем с ПЛК
• Типы сигналов ввода/вывода, каналы ПЛК
• Основы конфигурирования аппаратной части ПЛК
• Основы работы с переменными ПЛК
• Принципы выполнения программ в ПЛК, Задачи (TASKs), обзор языков
программирования.
• Основы программирования и отладки программ ПЛК
• Основы программирования на языке LD (Ladder Diagram)
• Работа с функциональными блоками: таймерами, счетчиками,
барабанными регуляторами.
• Использование ПИД-регулирования.
• Основы работы с языком SFC.
24 часа лекций, лабораторные работы
18. Основы разработки HMI. Базовый уровень.
На примере Magelis XBT (Среда Vijeo Designer, Schnedier Electric)
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 18
• Предназначение, функции и типы средств человеко-машинного
интерфейса HMI
• Средства разработки АРМ операторов: понятия SCADA/HMI
• Сбор данных: доступ к данным, обработка
• Элементы отображения и ввода
• Тревоги (Alarm) и события (Events)
• Тренды (Trends)
• Подсистема доступа (пользователи)
24 часа лекций, лабораторные работы
19. Конфигурирование и программирования контроллеров
автоматизации PAC. Продвинутый уровень.
на примере Modicon M340 (Среда Unity PRO, Schnedier Electric),
или Modicon M241/251 (Среда SoMachine, Schnedier Electric).
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 19
• Архитектура ПЛК, модули, конфигурирование
• Типы данных и переменные, пользовательские структуры данных
• Структура сложных приложений: многозадачность,
функции/функциональные блоки
• Языки FBD/CFC, LD, ST, SFC
• Библиотека регулирования (PI, PID)
• Каскадное регулирование
• Регулирование с использованием исполнительных механизмов
PWM(ШИМ), Servo (МЭО)
• Разработка собственных функциональных блоков
• Диагностика ПЛК
• Имитационное моделирование процессов для отладки управление
процессом средствами ПЛК
32 часа лекций, лабораторные работы
20. Основы разработки SCADA/HMI . Продвинутый уровень.
на примере Citect (Schneider Electric)
или Zenon (COPA Data).
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 20
• Работа с выбранной средой: быстрый старт
• Сбор данных: подсистема драйверов, доступ к данным, обработка
• Страницы, элементы отображения и ввода
• Графические объекты со встроенной анимацией
(Джины/Суперджины, Символы)
• Тревоги (Alarm) и события (Events)
• Тренды (Trends)
• Подсистема доступа
• Работа со скриптами, событиями
• Базовые отчеты (Reports)
• Базовые рецепты (Recipe)
• Планировщики (Scheduler)
• Работа через OPC
• Обмен с источниками данных через ODBC/ADO
32 часа лекций, лабораторные работы
21. Автоматизированные системы управления
технологическими процессами.
Для "неавтоматчиков" (технологи, теплотехники, электрики)
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 21
• Предназначение, принципы построения АСУТП.
• Технологические измерения и приборы
• Технические средства автоматизаии и их обозначение на
СА
• Основы теории автоматического управления и
регулирования
• Микропроцессорные системы управления
• SCADA/HMI (диспетчеризация)
• Основы проектирования АСУТП
32 часа лекций, лабораторные работы
22. Возможны и другие курсы
19.10.2017 NET - ВСТУП pupena_san@ukr.net 22
PLCSEUN PLC Schneider Electric - Unity PRO (M340/Premium)
PLCSESOM PLC Schneider Electric - SoMachine (M241, M251, M258)
PLCSESOB PLC Schneider Electric - SoMachine Basic (M221)
PLCSEZEL Zelio Soft (Zelio SR2/3)
PLCSMTIA1 PLC Siemens TIA Portal Step7 (S7-1200)
PLCSMTIA2 PLC Siemens/VIPA TIA Portal Step7 (S7-300, SPEED7, SLIO),
PLCMTFX3 PLC Mitsubishi Electric (FX3)
PLCMTALF PLC Mitsubishi Electric (Alpha)
HMICIT SCADA Citect
HMIZEN SCADA/HMI Zenon
HMIMOV SCADA/HMI Movicon
HMIXBT HMI Vijeo Designer (Magelis)
HMIWNCC1 HMI WinCC TIA Portal (OP Basic/Comfort)
CADEPL Eplan Electric
DESIGN проектирование АСУТП
CNTRBAS основы автоматического управления
ISA88 основы Batch Control по ISA-88
DESPID чтение схем автоматизации и P&ID
ACE общая автоматика (для технологов, механиков, теплотехников)
FBBASE Промышленные сети и интеграционные технологии