Первые шаги в программирование

Современная автоматизация немыслима без
программирования.
И если вы ещё не пробовали это, то уже пора сделать...
...первые шаги в программирование

Как изучить автоматизацию

АСУ условно можно разделить на простые и сложные.

Простые обычно строятся на реле и готовых приборах типа таймеров, измерителей-регуляторов и т.п.

Сложные обычно строятся на основе программируемых логических контроллеров (ПЛК) и SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных).

Последовательность обучения инженера по автоматизации (по разделам) может быть такой (это моё видение, а не обязательная к исполнению инструкция):

  1. Электротехника, электропривод и релейная автоматика. На этом этапе следует изучить:
    • Основы электротехники.
    • Основные виды силовых кабелей и проводов.
    • Основные способы управления электроприводом.
    • Электромагнитные реле.
    • Электромагнитные пускатели, устройства тепловой защиты электродвигателей.
    • Электромагнитные клапаны.
    • Трансформаторы тока.
    • Устройства измерения тока.
    • Частотные преобразователи и устройства плавного пуска.
  2. САПР и ГОСТ. На этом этапе изучить:
    • ГОСТы по проектированию (ЕСКД, а также ГОСТы по автоматизации, особенно в части разработки технических заданий и другой документации).
    • CAD-системы (САПР – Системы Автоматизированного Проектирования). В частности – КОМПАС.
    • Основные виды схем и чертежей, которые используются при разработке систем автоматизации.
  3. Простые АСУ на основе реле и готовых приборов. На этом шаге следует изучить основные технические средства автоматизации (ТСА) и приборы, а также некоторые другие вопросы, такие как:
    • Основные стандарты аналоговых сигналов.
    • Основные виды датчиков температуры и принципы их действия (термометры сопротивления, термопары, датчики со стандартным аналоговым выходом).
    • Основные виды аналоговых датчиков тока (контактные, бесконтактные).
    • Основные виды дискретных датчиков и принципы их действия:
      • Конечные выключатели
      • Бесконтактные (ёмкостные, индуктивные, оптические)
      • Датчики уровней жидкости (поплавковые, кондуктометрические)
      • Датчики уровней сыпучих материалов (бесконтактные, мембранные, ротационные)
    • Реле времени, таймеры.
    • Измерители, измерители-регуляторы.
    • Программируемые реле.
  4. Простые АСУ на основе ПЛК. На этом шаге следует изучить основы создания АСУ с использованием ПЛК:
    • Что такое ПЛК.
    • Основные принципы построения АСУ с использованием ПЛК.
    • Основные производители ПЛК.
    • ПЛК производства ОВЕН.
    • Средства разработки ПО ПЛК.
    • Способы «прошивки» ПЛК.
    • Не менее одного языка программирования ПЛК. Начать можно с языка LD.
    • Особенности программирования и использования ПЛК ОВЕН.
    • Недокументированные возможности и недостатки ПЛК ОВЕН.
    • Основные принципы работы интерфейса RS-485:
      • Физический уровень
      • Логический уровень (уровень протокола)
      • Основные протоколы передачи данных (Modbus RTU, Modbus ASCII, ОВЕН).
    • Основные виды кабелей для передачи цифровых данных.
    • Модули ввода-вывода:
      • Аналоговые.
      • Дискретные.
      • Способы подключения модулей ввода-вывода к ПЛК ОВЕН (RS-485, Ethernet).
      • Способы конфигурирования программы ПЛК для работы с модулями ввода-вывода.
  5. АСУ средней сложности на основе ПЛК и SCADA. На этом шаге следует изучить основы использования SCADA и продвигаться в направлении программирования ПЛК:
    • Что такое SCADA.
    • Основные SCADA системы.
    • Основные принципы использования SCADA.
    • Что такое ОРС-сервер. Установка и настройка ОРС-сервера для связи с ПЛК.
    • Создание простых АСУ на основе ПЛК и SCADA:
      • Конфигурирование SCADA (без программирования).
      • Подключение SCADA к ПЛК через ОРС-сервер.
      • Получение данных в SCADA из ПЛК.
      • Отправка данных из SCADA в ПЛК.
    • Другие языки программирования ПЛК (по возможности ST и FBD).
    • Простые панели оператора (например, СМИ1):
      • Конфигурирование.
      • Способы подключения к ПЛК.
      • Способы обмена данными между ПЛК и панелью оператора.
      • Конфигурирование панели для обмена данными с ПЛК или другими устройствами.
      • Конфигурирование ПЛК для обмена данными с панелью оператора.
  6. Распределённые системы на основе нескольких ПЛК, объединённых в сеть, с использованием SCADA, облачных сервисов, дистанционного управления, с развитой аналитикой, отчётами и диагностикой неисправностей.
    • Эффективное использование SCADA:
      • Изучение языков программирования SCADA
      • Работа с базами данных.
      • Формирование отчётов и графиков.
      • Графики реального времени.
      • Диагностика неисправностей, окна сообщений и тревог.
      • Разграничение прав доступа пользователей.
      • Отправка почтовых сообщений о важных событиях АСУ
      • Более глубокое изучение по отдельной программе.
    • Объединение ПЛК в сеть. Изучение способов обмена данными через Ethernet как между ПЛК, так и между ПЛК и устройствами ввода-вывода.
    • Графические панели оператора (например, СП307, СП310):
      • Конфигурирование.
      • Способы подключения к ПЛК.
      • Способы обмена данными между ПЛК и панелью оператора.
      • Конфигурирование панели для обмена данными с ПЛК или другими устройствами.
      • Конфигурирование ПЛК для обмена данными с панелью оператора.
      • Создание рецептов.
      • Работа с внешними накопителями.
      • Окна сообщений и тревог.
      • Создание макросов на языке Си.
      • Более глубокое изучение по отдельной программе.
    • Панельные ПЛК (с сенсорной панелью) и более развитые средства разработки.
    • GSM-модемы. Отправка СМС-сообщений о важных событиях АСУ.
    • Облачные решения и Интернет вещей.
  7. Выбор за вами. Как и где вы будете развиваться дальше (в каких направлениях, отраслях промышленности и т.п.) - это уже выберите вы сами, с учётом полученного на предыдущих шагах опыта.

Также очень важно знать стандарты и правила (ГОСТы, СНиПы, НПБ, РД, ПУЭ и др.) для той отрасли промышленности, для которой создаётся АСУ (то есть разрабатываемая АСУ должна соответствовать этим правилам). Кроме того, необходимо знать и выполнять законодательство той страны, для которой создаётся АСУ, и разрабатываемая АСУ также не должна нарушать законодательство.

Вот так примерно вышесказанное будет выглядеть в упрощённой графической форме:

Как изучить автоматизацию

Ну и напоследок несколько пояснений. Выше я говорил о ПЛК и других приборах производства российской компании ОВЕН. Но в вашем случае, разумеется, это может быть другой производитель. Просто я лучше всего знаю оборудование этой компании.

Чтобы пройти весь этот путь потребуются годы обучения и практики. Поэтому путь автоматизатора не лёгок. Но интересен. По всем этим шагам я постараюсь вас провести. Разумеется, на это тоже потребуется время. Каждая статья отнимает у меня не менее, чем полдня. А иногда я трачу на статью несколько дней. Так что новые материалы будут появляться не быстро, но будут однозначно.

Так что подписывайтесь на новости (красная кнопка вверху справа), чтобы ничего не пропустить…



Инфо-МАСТЕР ®
Все права защищены ©
e-mail: mail@info-master.su