ADLINK Technology NuCOM PCI-7841 User Manual download pdf

VIZUALIZÁCIA TECHNOLOGICKÉHO PROCESU

PROSTREDNÍCTVOM DDE ROZHRANIA.

M.Foltin, T.Chvostek, M. Humaj

Katedra Automatizovaných Systémov Riadenia, Fakulta Elektrotechniky a Informatiky,

Slovenská Technická Univerzita, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava, Slovenská Republika

Abstrakt

V predkladanom článku sa zaoberáme vizualizáciou technologického procesu

v reálnom čase. Systém pozostáva z plazmového rezacieho stroja prepojeného

pomocou komunikačnej zbernice CAN s PC. Osobný počítač, ktorý je pripojený na

CAN slúži na zber údajov a realizuje i samotnú vizualizáciu rezacieho stroja

v prostredí MS Windows. Vizualizácia je realizovaná v spolupráci s MS Office + DDE

a Matlab + VRML.

1 Úvod

V súčasnej dobe už väčšina priemyselných modulov, či zariadení využívaných v automatizácii

poskytuje možnosť komunikácie po niektorej zo štandardizovaných priemyselných zberníc. Často sa

využívajú zbernice ako sú napr. CAN, Profibus, Modbus a iné, ktoré poskytujú vysoký stupeň ochrany

dát proti rušeniu, nízke čakacie odozvy, či umožňuje prenosy údajov na veľké vzdialenosti. Dáta pri

využití niektorej z priemyselných zberníc musia byť však prenášané v presne definovanej forme,

v závislosti od použitého aplikačného protokolu. Riadiaci softvér spracúvajúci údaje zo zbernice preto

musí byť navrhovaný a implementovaný v závislosti od týchto pravidiel, aby dokázal využiť čo

najväčší potenciál poskytovaný daným komunikačným kanálom. V prípade riadiaceho algoritmu treba

spracovávať údaje rýchlo (napr. každých 5ms), s čo najmenšími prestojmi a častokrát si nemôžeme

dovoliť nespracovať, či vynechať prijaté vzorky (napr. pri rezaní plechu plazmou).

Pri použití vizualizačného softvéru, však nie sú podmienky až také prísne. Možeme pracovať

s rádovo s 10 až 100násobne väčšou periódou vzorkovania, ako je perióda riadiaceho algoritmu (tj. je

povolené aj niektoré vzorky vynechať), bez toho aby sa to výrazne prejavilo na výslednom grafickom

zobrazení. Ako príklad môžeme uviesť to, že človeku stačí občerstviť údaje na obrazovke (napr. graf

výstupu) každých 250ms a nie každú jednu milisekundu (pozn. v závislosti od dynamiky procesu), čo

by kládlo zbytočne vysoké nároky na výkon hardvéru. Vizualizácia býva často realizovaná na

počítačoch, či nadradených zariadeniach, ktorých výpadok zväč

ša nemá výrazný vplyv na celkové

riadenie a slúžia len ako doplnok riadenia.

Špecifikum aplikačných protokolov priemyselných zberníc, komplikuje spracovanie údajov v

už existujúcich vizualizačných nástrojoch. Údaje zo zbernice je treba najprv upraviť do formy, ktorej

rozumie daná grafická aplikácia a až následne dáta vizualizovať. Na tento účel sa využívaju rozhrania

ako sú napr. DDE, COM, DCOM, OPC, atď. V našej práci sme sa zaoberali prvým spomenutým

rozhraním – DDE, ktorým sme vytvorili dátový most medzi reálnym zariadením a prostredím Matlab.

DDE sme zvolili ako osvedčené, široko podporované rozhranie dostupnými vizualizačnými

aplikáciami v oblasti riadenia (napr. InTouch) a prenos údajov cez DDE sa dá ľahko programovo

implementovať. Na druhej strane nám prostredie Matlab ponúka široké spektrum možnosti grafického

spracovania snímaných údajov.

Cieľom tohto projektu bolo jednoducho vytvoriť grafickú reprezentáciu reálneho zariadenia

v trojrozmernom prevedení. Pre vytvorenie 3D modelu zariadenia sme použili jazyk VRML, ktorý bol

pôvodne navrhnutý na prezentáciu 3D objektov na internete. Reálne zariadenie predstavoval plazmový

rezací stroj komunikujúci po CAN. Na získavanie dát zo zariadenia komunikujúceho cez zbernicu

CAN, bol vytvorený komunikačný modul (v jazyku Visual Basic) zabezpečujúci prijatie dát zo

zbernice (prostredníctvom PCI CAN karty v PC) a ich predspracovanie. Následne pomocou Virtual

Reality toolboxu (VR toolboxu) zahrnutého v Simulinku sme vytvorili previazanie 3D modelu

s aktuálnymi dátami zo stroja, čím vznikla animácia kopírujúca stav reálneho zariadenia.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Summary of Contents

Page 1 - 1 Úvod

VIZUALIZÁCIA TECHNOLOGICKÉHO PROCESU PROSTREDNÍCTVOM DDE ROZHRANIA. M.Foltin, T.Chvostek, M. Humaj Katedra Automatizovaných Systémov Riadenia, Fakult

Page 2

Literatúra [1] D. E. Newland. An Introduction to Random Vibrations, Spectral and Wavelet Analysis. Longman Scientific & Technical, Essex, U.K., t

Page 3 - 5 DDE rozhranie

2 Opis technologického procesu Technologický proces, ktorý sme použili v našom projekte tvorí zmenšený model reálneho plazmového rezacieho stroja. T

Page 4 - 6.1 MS Excel ako DDE server

prehliadače sa používa napríklad Cosmo player a pod Internet Explorerom napr. Cortona, či Blaxxsun. VRML súbory používajú koncovku .wrl (čo v angličt

Page 5 - 6.2 Matlab ako DDE klient

využívať i prostredníctvom lokálnej siete, kde klienti dokážu spracovávať údaje zo vzdialeného počítača, na to je však nutné použiť, konfiguračné nást

Page 6

Komunikačný modul mal 4 základné funkcie, ktoré sa dali vyvolať v MS Excel: • Inicializácia komunikácie s CAN • Prijímanie a spracovanie dát • Zast

Page 7 - 7 Dosiahnuté výsledky

Použité funkcie pre DDE komunikáciu v Matlabe: channel = ddeinit('Excel','can_dde1.4.xls') Funkcia inicializujúca spojenie medzi m

Page 8

Obr. 5 Bloková schéma modelu v Simulinku 7 Dosiahnuté výsledky Na overenie zvoleného riešenia sme priebežne realizovali niekoľko testov. Po vyrieše

Page 9

Obr. 6 Vstup 3D VRML modelu – Výrobok 1 Obr. 7 Výstup rezacieho stroja - Výrobok 1

Page 10 - Literatúra

Obr. 8 Vstup 3D VRML modelu – Výrobok 2 Obr. 9 Výstup rezacieho stroja - Výrobok 2

Comments to this Manuals

No comments

ADLINK Technology NuCOM PCI-7841 User Manual

Browse online or download User Manual for Unknown ADLINK Technology NuCOM PCI-7841. vizualizácia technologického procesu prostredníctvom dde

Summary of Contents

Comments to this Manuals