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…


Комментарии для сайта Cackle

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