PERTINAX6 NÁSTROJ PRO PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDICÍCH STANIC ZAT
PERTINAX6 jednotný programovací prostředek pro procesní stanice v systémech ZAT základem systému je projekt, který zahrnuje vlastnosti HW i SW správa verzí systémového SW podpora projektové databáze s návazností na vizualizační úroveň snadné programování pomocí grafických objektů (funkční bloky, porty) rozhraní stanice definováno přes ovladače příslušných periferních zařízení datová komunikace přes řadu protokolů odladění funkčnosti algoritmu pouze v PC beznárazová aktualizace uživatelského SW zobrazení aktuálních hodnot algoritmu informace o stavu systémusimulace hodnot vstupních a výstupních signálů stanice dálková parametrizace uživatelského SW SW podpora redundantních HW prvků (komunikace, CPU) 2 POPIS Pertinax6 je vlastní SW systém vyvinutý společností ZAT a.s. Tento systém je základním prostředkem pro tvorbu uživatelského SW procesních stanic a zároveň umožňuje nahrávání aplikace a komplexní správu stanice. Hlavními částmi integrovaného prostředí Pertinax6 jsou grafický projekční systém ZatCAD a integrované SW nástroje pro konfiguraci (Správce projektu) a komunikaci (komunikační server KoS). Prostředí zahrnuje množství dalších aplikací a funkcí. ZatCAD má tři režimy. Režim Editor umožňuje vytvoření žádané funkce a její kompilaci. V režimu Simulátor lze provést kontrolu funkce pomocí simulace signálů bez připojené stanice. Režim Analyzátor podporuje práci s připojenou stanicí a umožňuje nahrát SW moduly do stanice (měnit její aktuální stav) nebo číst data ze stanice (monitorovat její aktuální stav).
VLASTNOSTI HW klíč. Ke spuštění aplikace je třeba mít k PC připojený HW klíč typu HASP, který se uživateli dodává spolu s instalačním CD. HW klíč má od výrobce systému zapsány následující položky: jméno uživatele a písmenný přístupový kód. Každé písmeno určuje, které skupiny funkcí systému jsou pro daného uživatele povoleny. Projekt. Základním prvkem při práci s aplikací je projekt, který obsahuje jednotlivé stanice. Projekt obsahuje HW i SW charakteristiky stanice. To umožňuje uplatnit řadu křížových kontrol při tvorbě uživatelského SW. Projekt systému Pertinax6 se standardně ukládá do projektového souboru *.ZPR, případně do zkomprimovaného projektového souboru *.CAB. Správa verzí. Součástí systému Pertinax6 je firmware (což jsou SW moduly zajišťující provádění všech funkcí uživatelského SW ve stanici). Stanicím v daném projektu lze v průběhu realizace postupně přiřadit různé verze firmware, přičemž systém Pertinax6 udržuje informace o právě použitých verzích a archivuje jejich obsah. 3 Komunikační server KoS. Zajišťuje systémovou komunikaci se stanicí. Je možné definovat následující typy připojení stanice se servisním PC: - lokální (přes USB, případně sériovou linku) - síťové (pomocí vlastního komunikačního protokolu Pernet na bázi TCP/IP)
Podpora projektové databáze. Pertinax6 dovede pracovat s databází, která obsahuje záznamy o signálech, které vstupují a vystupují ze stanic v celém projektu. Tím se zásadním způsobem usnadňuje a zpřehledňuje práce se signály ve stanici, jejich identifikaci a návazností s jinými stanicemi v projektu i s nadřazenou vizualizační úrovní (operátorské stanice a panely). Použití projektové databáze zajišťuje, že již jednou zadaná data jsou k dispozici v celém systému. 4 Efektivní tvorba aplikačního SW. Programování se provádí v režimu Editor pomocí funkčních bloků. Pokládání a propojování jednotlivých grafických objektů (předdefinovaných bloků) vytváří názorně a snadno žádané uživatelské funkce. Chování složitějších bloků se modifikuje zadáváním hodnoty parametrů do tabulky s předem vyplněnými dalšími charakteristikami. Tím se zvyšuje snadnost použití bloků pro uživatele. Použití makrobloků. Systém Pertinax6 umožňuje definovat často se opakující části algoritmu jako tzv. makrobloky s vlastními vstupy, výstupy a parametry. Konkrétní makrobloky zjednodušují a urychlují tvorbu algoritmu s často se opakujícími typovými zapojeními a je přenositelné i do dalších projektů.
HW konfigurátor. Pertinax6 využívá integrovaný HW konfigurátor, který umožňuje vytvořit konktréní konfiguraci stanice z definovanými Hw prvky (vana a desky) a využít všechny jejich vlastnosti pro tvorbu aplikačního SW. 5 Rozhraní stanice. Všechny vstupní a výstupní signály stanice jsou definovány přes ovladače daných periferních zařízení. Konkrétní vlastnosti se nastavují v konfiguračních programech jednotlivých ovladačů. Tyto vstupy a výstupy jsou v uživatelském SW reprezentovány grafickými objekty typu port, které se propojují s funkčními bloky. Rozsáhlé datové komunikační možnosti. Pertinax6 umí komunikovat přes řadu protokolů: - vlastní firemní protokol Pernet na bázi TCP/IP - obecné komunikační standardy (Modbus RTU i TCP/IP) - podpora inteligentních čidel a akčních členů (Profibus-DP, Powerlink, HART) - speciální protokoly v energetice (ČSN EN 61850, ČSN EN 60870-5-104, SPA Bus, M - bus) Programový cyklus stanice. Každý cyklus začíná čtením vstupů do algoritmu, následuje zpracování algoritmu (zavolání výpočetní funkce funkčních bloků) a pak se zapíší výstupy algoritmu. Délka programového cyklu se zadává uživatelsky v integrovaném prostředí systému. Výchozí hodnota je 100 milisekund. Kompilátor. Výsledný uživatelský SW je z grafické podoby převeden kompilátorem (integrovaným v Editoru) na binární soubor. Pořadí volání funkčních bloků je stanoveno metodami analýzy grafů a nelze uživatelsky změnit. Případné chyby překladu jsou hlášeny a uživatel je srozumitelně navigován k jejich odstranění. Snadný přenos SW do stanice. Uskutečňuje se v režimu Analyzátor, přitom je automaticky spuštěn komunikační server. Do připojené stanice se nahrává uživatelský SW v binární formě a firmware, který je součástí vývojového prostředí a jeho konkrétní moduly jsou automaticky vybrány podle konfigurace stanice v projektu. Beznárazová aktualizace uživatelského SW. Pertinax6 podporuje funkci přehrání (aktualizace) běžícího uživatelského SW ve stanici se zachováním hodnot všech vnitřních stavů a výstupů. Pokud jsou splněny podmínky beznárazového přehrání, změna SW se uplatní bez resetu stanice.
Sledování hodnot algoritmu. Integrované prostředí umožňuje sledovat živé hodnoty algoritmu v připojené stanici. V Analyzátoru se volí zobrazení aktuálních hodnot v označených bodech algoritmu. Průběh vybraných hodnot lze též zobrazit jako graf proměnných v závislosti na reálném čase. 6 Tredny. Průběh vybraných hodnot, může být také zobrazován jako graf proměnných v závislosti na reálném čase. Záznam může být také uložen do souboru pro další zpracovánípracování. Simulace vstupních a výstupních signálů. Integrované prostředí dovoluje uživateli snadno nastavit simulovanou hodnotu vstupů a výstupů algoritmu v rámci jejich typového rozsahu. Skutečné hodnoty jsou přitom automaticky odpojeny. Obdobným způsobem může uživatel hodnotu vyřadit (zadat příznak ruční zneplatnění).
Informace o stavu systému. Historii zpráv o rozběhu a chodu systému uchovává soubor událostí, který je uložen v zálohované části paměti stanice, takže je zachován i po vypnutí napájení stanice. Každé zprávě ze souboru událostí je přiřazena jedna z osmi úrovní důležitosti. Dialog pro zobrazení zpráv obsahuje filtr pro každou z úrovní. 7 Dálková parametrizace uživatelského SW. Uživatel může měnit parametry funkčních bloků za běhu stanice bez nutnosti restartu. Takto provedená změna parametrů je určena pro speciální účely a je provedena přímo v paměti stanice mimo konfiguraci systému. Režim Simulátor. Pertinax6 podporuje odladění funkce algoritmu přímo v PC. Tento režim umožňuje sledování a nastavení živých hodnot algoritmu ještě před jeho spuštěním ve stanici. Uživatel může v podstatě provádět sledování hodnot algoritmu bez připojené stanice. Synchronizace času. Ve stanici se automaticky provádí synchronizace reálného času pomocí SNTP (Simple Network Time Protocol). Stanice obsahuje ovladač klienta SNTP a je přes TCP/IP spojena s PC, který má instalovanou funkci server NTP (Network Time Protocol). Aktualizace FW Z200. Systém provádí dálkové čtení FW desek Z200 a jejich upgrade. Funkce umožňuje vytvářet zprávy o deskách ve stanici (poloha, typ desky, sériové číslo, verze FW).
Archiv. Systém uskutečňuje archivaci vybraných hodnot algoritmu v zálohované paměti stanice. Každá archivovaná hodnota je opatřena časovou značkou s rozlišením 1 milisekunda. Archiv je zachován i po vypnutí napájení stanice. Archivní data jsou primárně určena ke čtení z nadřazeného systému (operátorské a archivační stanice). Uživatelský přístup k archivu na úrovni procesní stanice zajišťuje ArcView, který umožňuje čtení a zobrazení archivních dat. SW podpora redundantních HW prvků. Pertinax6 umožňuje běh systému ve speciální konfiguraci s redundantní komunikací nebo CPU. Vytvoření uživatelského SW a jeho nahrání do stanice se u redundance neliší od jednoduchého systému bez redundance. ZAT a.s., Headquarters: K Podlesí 541, 216 80 Příbram VI, Czech Republic Tel.: +420 318 652 111, fax: +420 318 627 471, e-mail: zat@zat.cz ZAT a.s., Plzeň office: Písecká 16, 326 00 Plzeň, Czech Republic Tel.: +420 377 438 111, fax: +420 377 438 104, e-mail: plzen@zat.cz 2014_064_C01 www.zat.cz