Эмулятор AgavaEMU3

Эмулятор AgavaEMU3 - программный комплекс для эмуляции обмена данными с модулями ввода-вывода или контроллерами по протоколу Modbus. Эмулятор позволяет заменить реальные модули ввода-вывода на виртуальные при отладке программного обеспечения ПЛК или других контроллеров автоматизации.

1 Схема работы

Рисунок 1 - Схема отладки ПО контроллера без эмулятора

Классическая схема устройства стенда, на котором производится отладка программного обеспечения, приведена на рисунке 1. В ней участвуют контроллер, модули ввода-вывода и подключаемые к ним датчики, исполнительные механизмы или их заменители (тумблера, лампочки-индикаторы и т.д).

Применение эмулятора AgavaEMU3 позволяет существенно упростить устройство отладочного стенда. Из первоначальной схемы в нем остается только контроллер с отлаживаемым программным обеспечением, к которому через преобразователь USB-RS485 подключается персональный компьютер с эмулятором (см. Рисунок 2). При использовании эмулятора не требуется адаптировать отлаживаемое ПО, чтобы оно работало с эмулятором, для отлаживаемого ПО замена реального оборудования на эмулятор прозрачна.

Дополнительно к имитации реального оборудования эмулятор позволяет имитировать поведение реального оборудования с помощью встраиваемых в эмулятор алгоритмов: в ответ на установку контроллером определенных выходных сигналов эмулятор позволяет запрограммировать изменение значений других сигналов. С помощью такой функции можно автоматизировать и существенно ускорить проверку и отладку программного обеспечения контроллера.

При использовании эмулятора процесс отладки выглядит следующим образом:

• контроллер производит обращение к модулям ввода-вывода по линии связи RS-485, которая подключена к эмулятору;
• эмулятор принимает запрос от контроллера и дает ответ, содержащий состояние эмулируемых датчиков и исполнительных механизмов;
• при необходимости изменения состояний датчиков или исполнительных механизмов пользователь вводит эти изменения в эмулятор, или эмулятор самостоятельно изменяет их с помощью заложенных алгоритмов.

Рисунок 2 - Схема отладки ПО контроллера с эмулятором

2 Создание пульта

"Пульт" - это набор виртуальных входов и выходов, созданный для проверки конкретного программного обеспечения контроллера. При необходимости пульт дополняется алгоритмами, реализующими определенное поведение эмулируемого объекта. Созданный пульт сохраняется в файл, который можно повторно использовать для дальнейшей работы.

Процесс создания пульта состоит из нескольких этапов:

1. Создание нового файла пульта. Вызов команды Файл->Создать. В диалоговом окне выбора типа необходимо указать "AgavaEmuv" и нажать кнопку "ОК".
2. Установка параметров пульта. После создания нового файла пульта или открытия существующего нажатие правой кнопкой мыши на пустом пространстве отобразит контекстное меню, в котором необходимо выбрать команду "Свойства". В открывшемся окне свойств эмулятора на начальном этапе создания пульта необходимо указать последовательный порт, через который будет производиться обмен данными с контроллером. Для добавления последовательного порта в пульт необходимо нажать кнопку "+" и в открывшемся окне добавления порта указать номер порта (например, для порта СОМ3 укажите 3, для порта СОМ12 - 12), скорость обмена, количество стоп-битов и четность. Параметры последовательного порта (кроме номера) определяются программным обеспечением контроллера.
3. Наполнение пульта. На этом этапе на пульт необходимо добавить входы и выходы, которые будут отображать и передавать сигналы контроллеру. Входы и выходы на пульте выглядят как кнопки разного цвета с текстом.

• 

  Рисунок 4 - Пример простого пульта для системы регулирования уровня воды
•    
• 

  Рисунок 5 - Пример пульта для системы управления паровым котлом
•    
• 

  Рисунок 6 - Пример простого пульта для системы подачи сжиженного газа

2.1 Наполнение пульта

Для наполнения пульта необходимо добавить в него все необходимые входы и выходы эмулируемого оборудования. Добавление входов-выходов (объектов) на пульт производится с помощью контекстного меню, вызываемого нажатием правой кнопкой мыши на пустом пространстве пульта. В подменю "Добавить" контекстного меню для этого размещены команды:

• Добавить дискретный вход.
• Добавить дискретный выход.
• Добавить аналоговый вход.
• Добавить аналоговый выход.

Для каждого добавленного объекта на пульте необходимо указать его параметры - наименование, отображаемый текст, параметры регистра Modbus и скрипты при необходимости автоматизации его поведения. Настройка параметров производится в диалогом окне свойств. Для открытия окна свойств объекта щелкните правой кнопкой мыши на нужном объекте и выберите команду "Свойства" в открывшемся контекстном меню.

Ключевыми параметрами каждого объекта являются параметры Modbus регистра, к которому обращается контроллер за значением параметра. Параметры Modbus регистра определяются программным обеспечением контроллера.

Если программное обеспечение контроллера не использует систему идентификаторов АГАВА, то галочку "Автопривязка" необходимо снять и в блоке параметров "Ручная привязка" установить параметры Modbus регистра.

2.1.1 Дискретный вход

•    
• 

  Дискретный вход в режиме настройки

2.1.2 Дискретный выход

• 

  Дискретный выход в рабочем режиме
•    
• 

  Дискретный выход в режиме настройки

3 Использование пульта для отладки программного обеспечения контроллера

После установки параметров регистров для всех объектов пульта его можно запустить в работу для проверки правильности настройки. Это можно сделать с помощью команды "Работать!" контекстного меню пульта, команды "Запустить пульт" панели инструментов или кнопки F5. Перед запуском пульта будет проведена его проверка и в случае обнаружения ошибок запуск будет прерван с отображением окна "Выпуск", в котором будет отображено сообщение об ошибке.

Если ошибок в настройках пульта и его объекта не обнаружено, то пульт будет переведен в рабочий режим, в котором он будет отвечать на запросы контроллера о состоянии датчиков и давать возможность менять состояние исполнительных механизмов.

При необходимости корректировки настроек пульта или его объектов пульт необходимо перевести в режим настройки с помощью команды "Работать!" контекстного меню пульта, команды "Запустить пульт" панели инструментов или кнопки F5.

4 Поиск неисправностей

4.1 Обмен с контроллером

В случае возникновения вопросов по работе какого-либо входа-выхода (на пульте не меняется значение, или контроллер "не видит" устанавливаемое на пульте значение) можно воспользоваться окном "Выпуск", в которое выводятся различные сообщения. В это окно могут выводиться сообщения об обмене данными с контроллером. Для вывода сообщений об обмене между эмулятором и контроллером откройте окно настроек эмулятора с помощью команды меню "Файл -> Настройки" и в открывшемся окне установите параметру "Уровень отладочных сообщений" значение "4 - Отладочные сообщения".

Окно "Выпуск" открывается автоматически при возникновении событий выбранного уровня. Принудительно открыть это окно можно с помощью команды меню "Вид -> Панели инструментов и закрепляемые окна -> Выпуск".