II етап Всеукраїнської студентської олімпіади зі спеціальності:
«КОМП'ЮТЕРИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ТА АВТОМАТИКА»
Інформація про підготовку до олімпіади
ПЕРЕМОЖЕЦЬ ОЛІМПІАДИ
Олімпіада складалася з двох турів: теоретичного та практичного. У теоретичному турі були представлені завдання, що вимагали знань з теорії автоматичного управління, вищої математики, комп'ютерного моделювання процесів і систем, моделювання об'єктів і систем управління, оптимальних і адаптивних систем. У практичному турі були представлені завдання з розробки людино-машинного інтерфейсу на базі SCADA системи zenon7.0.
Підсумки практичного туру
Завдання на практичний тур на українській мові / російській мові
Робочий простір для SCADA системи zenon 7.0 з налаштованою симуляцією програмованого логічного контролеру для виконання завдання
Графічні ресурси, пропоновані для виконання завдання
Приклад рішення завдання у вигляді робочого простору для SCADA системи zenon Supervisor 7.0
Приклад рішення завдання, а також усі проекти учасників олімпіади у вигляді робочого простору для SCADA системи zenon Supervisor 7.0 з налаштованою симуляцією програмованого логічного контролеру
Підготовка і проведення Практичного туру
Вперше при проведенні Практичного туру II етапу Всеукраїнської студентської олімпіади зі спеціальності: «КОМП’ЮТЕРІЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ТА АВТОМАТИКА» студентам було запропоновано продемонструвати знання в сучасних технологіях автоматизації застосовуваних у промисловості. Для вирішення поставлених завдань студенти повинні були володіти досвідом розробки програмного забезпечення програмованих логічних контролерів (ПЛК) та SCADA систем. В якості апаратної бази на практичний тур були обрані ПЛК компанії VIPA які є аналогом контролерів компанії SIEMENS та одержали широке поширення в промисловості. В якості програмної бази була обрана SCADA система zenon однією з важливих переваг, якої є наявність вбудованого програмованого логічного контролера, що дозволяє виконувати налагодження людино-машинного інтерфейсу без доступу до реального об’єкту або системи управління.
Для надання всім учасникам олімпіади рівних умов за два місяці до її проведення в інтернеті було розміщено завдання для самопідготовки. Завдання включало в себе проект для SCADA системи zenon з налагодженою симуляцією програмованого логічного контролера. За допомогою симуляції формуються стани дискретних і аналогових давачів, а також значень змінних розміщених в пам’яті меркерів і глобальних блоках даних контролера необхідні для виконання завдання. Таким чином, всі бажаючі мали можливість опрацювати завдання, у своєму вищому навчальному закладі не володіючи необхідною апаратної базою.
Для проведення олімпіади на базі ПЛК VIPA System 300S (VIPA 314-6CF02) був розроблений стенд який відображає мнемосхему об’єкта керування і дозволяє формувати сигнали дискретних та аналогових датчиків, а також відображає стан дискретних виконавчих механізмів. Крім самого контролера стенд включає систему віддаленого вводу-виводу SLIO IM53DP (VIPA 053-1DP00) яка підключена по інтерфейсу PROFIBUS-DP і відповідає за вибір одного з трьох режимів формування сигналів: “Завдання”, “Тест 1”, “Тест 2”. Так само на стенді розміщена HMI панель VIPA TouchPanel TP 607LC (VIPA 62H-MDC0) яка відображає значення меркерів, змінних глобальних блоків даних, входів, виходів та призначена для оцінки студентами правильності функціонування їхніх робіт.
На практичному турі кожна команда учасниця олімпіади отримала проект для SCADA системи zenon Supervisor 7.0 з налагодженою симуляцією програмованого логічного контролера. Виконуючи завдання команди, могли вільно перемикатися між симуляцією і фізичним контролером (стендом). Однак остаточна перевірка завдання повинна була бути проведена на стенді.
По завершенню практичного туру проект авторського рішення і проекти всіх команд були об’єднані в один робочий простір. Перед журі було поставлено завдання, оцінити правильність функціонування людино-машинного інтерфейсу при його роботі зі стендом. Спочатку журі ознайомилося з авторським рішенням і критеріями оцінки виконання завдання. Після чого перейшло до оцінки проектів команд. Для полегшення роботи журі, було запропоновано три набори даних які дозволяють перевірити правильність відображення числових значень: “Завдання”, “Тест 1”, “Тест 2”. Поки журі оцінювало наступний проект, лічильна комісія підраховувала бали. Завдяки такій організації праці весь процес зайняв менше двох годин і був прозорим для спостерігачів.
Висновки по Практичному туру
Запропоноване завдання було виконано в повному обсязі за заданий час. При виконанні завдання були допущені різні помилки, але кожне питання було вирішене, як мінімум двома командами. Тому можна стверджувати, що завдання мало достатній рівнем складності, а більшість питань можна було освоїти за відведений для цього час.
Основні помилки у багатьох команд пов’язані з налаштуванням адресації змінних контролерів: меркерів, входів, виходів і глобальних блоків даних. Дане питання неодноразово підіймалося при підготовці до олімпіади, на консультаціях і при проведенні олімпіади. На підставі цього можна зробити висновок, що студенти мають загальний низький рівнем знань в області структури пам’яті мікроконтролерів і програмованих логічних контролерів, а так само не мають досвіду роботи з реальним обладнанням.
Наступні за значущістю помилки пов’язані з налаштуванням масштабування значень аналогових змінних. У багатьох студентів відсутнє розуміння принципів переходу від значень одержуваних на аналого-цифровому перетворювачі до значень вимірюваної величини.
Спільним для всіх команд є відсутність розуміння завдань і досвіду проектування людино-машинних інтерфейсів. Основними недоліками розроблених інтерфейсів є: часткове заповнення області зображення, використання маленьких шрифтів, маленькі розміри елементів управління, відсутність опису елементів управління. Дані недоліки безпосередньо не пов’язані з SCADA системами, а їх причини вимагають окремого опрацювання.
Всі студенти продемонстрували високий рівень знань з комбінаційної логіки. Більшість змогло реалізувати комбінаційний автомат на програмному програмованому логічному контролері zenon Logic за допомогою мови функціональних діаграм (FBD). Даний результат показує, що студенти мають високий рівень підготовки в даному питанні і надалі доцільно ставити перед ними завдання які вимагають використання кінцевих автоматів з пам’яттю.
Журі
Ткачов Віктор Васильович - професор Національного гірничого університету
Шаруда Володимир Гаврилович - професор Національного гірничого університету
Савкіну Володимиру Вікторовичу - інженер з автоматизації компанії СВ Альтера
Міщерякову Юрію Валентиновичу - доцент Харківського національного університету радіоелектроніки
Проценку Станіславу Миколайовичу - доцент Національного гірничого університету
Трипутеню Миколаю Мусійовичу - доцент Національного гірничого університету
Чернишеву Миколі Миколайовичу - доцент Донецького національного технічного університету
Черв'якову Володимиру Дмитровичу - доцент Сумського державного університету
Луктіковій Тамарі Миколаївні - старший викладач Житомирського державного технологічного університету
Воскобойнику Євгену Костянтиновичу - асистент Національного гірничого університету
Загорудьку Валентину Валерійовичу - асистент Національного гірничого університету
Караману Дмитру Григоровичу - асистент Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут»
Клочок Анні Юріївні - асистент Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут»
Носкіну Дмитру В'ячеславовичу - асистент Національного гірничого університету
Харламенку Вадиму Юрійовичу - асистент Криворізького національного університету
ПОДЯКИ
За активну участь в підготовці проведення олімпіади дякуємо компанії СВ Альтера та її співробітникам
Воробкалову Максиму Валерійовичу
Голінько Олександру Анатолійовичу
Дишлевому Володимиру Григоровичу
Окрема подяка від колективу Навчального центру компанії СВ Альтера
інженеру 1-ї категорії, головному системному адміністратору
кафедри Автоматизації та комп’ютерних систем
Ярославу Юрійовичу Гнєзділову
