Разработка функциональной схемы автоматизации АСУТП производства обуви из пластизолей ПВХ

Требования, предъявляемые к разрабатываемой системе. Разработка программного обеспечения автоматизированной системы управления технологическим процессом производства полимерной обуви в программной среде Trace Mode. Выбор комплекса технических средств.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 21.01.2015
Размер файла 3,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение
  • 1. Технологический процесс производства обуви из пластизолей ПВХ как объект автоматизации
  • 1.1 Выбор объекта моделирования
  • 1.2 Описание технологического процесса
  • 1.3 Краткие технические требования к разрабатываемой системе
  • 1.4 Выводы к главе 1
  • 2. Разработка функциональной схемы автоматизации АСУТП производства обуви из пластизолей ПВХ
  • 2.1 Структурная схема АСУТП
  • 2.2 Функциональная схема АСУТП
  • 2.3 Разработка схемы информационных потоков
  • 2.4 Алгоритмы функционирования АСУТП
  • 2.5 Выводы к главе 2
  • 3. Выбор комплекса технических средств
  • 3.1 Выбор контроллера
  • 3.2 Выбор датчиков и исполнительных механизмов
  • 3.3 Выводы к главе 3
  • 4. Разработка программного обеспечения АСУТП
  • 4.1 Выбор программного обеспечения
  • 4.2 Разработка программного обеспечения АСУТП в Trace Mode
  • 4.3 Выводы к главе 4
  • Заключение
  • Приложения

Введение

Сложность, многообразие, многосвязанность параметров современных технологических процессов требуют для эффективного управления создание человеко-машинных систем управления, получивших название автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

В состав легкой промышленности входит большое количество разнообразных производств - это производство кожи и меха, искусственной кожи, швейных изделий, изделий из кожи и др. Каждое из них характеризуется своими специфическими задачами в области автоматизации, что объясняется огромным разнообразием производственных процессов, использующих механические, химические, физико-химические и другие методы обработки сырья и полуфабрикатов.

Повышение качества выпускаемой продукции невозможно без повышения уровня автоматизации легкой промышленности. Автоматизация значительно улучшить качество продукции при увеличении производительности, улучшении условий труда и увеличении экономической эффективности производства.

В соответствии с заданием на курсовой проект необходимо спроектировать АСУТП производства обуви из пластизолей ПВХ.

В первой главе данного проекта был описан выбранный моделируемый технологический процесс, были сформулированы требования, предъявляемые к разрабатываемой системе.

Во второй главе разработана функциональная схема и схема информационных потоков. Описаны алгоритмы функционирования АСУТП.

В третьей главе произведен выбор контроллера, датчиков и исполнительных механизмов.

В четвертой главе разработано программное обеспечение АСУТП производства полимерной обуви в программной среде Trace Mode.

1. Технологический процесс производства обуви из пластизолей ПВХ как объект автоматизации

Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП) - совокупность аппаратно-программных средств, осуществляющих контроль и управление производственными и технологическими процессами; поддерживающих обратную связь и активно воздействующих на ход процесса при отклонении его от заданных параметров; обеспечивающих регулирование и оптимизацию управляемого процесса.

АСУТП предназначены для оптимизации технологических процессов производств и повышение их эффективности путем автоматизации, базирующейся на использовании современных средств вычислительной и микропроцессорной техники и эффективных методов и средств контроля и управления.

Одними из главных преимуществ АСУТП является снижение, вплоть до полного исключения, влияния так называемого человеческого фактора на управляемый процесс, повышение надёжности системы, полный контроль за работой оборудования за счет формирования архивов и отчётов.

В рамках данного курсового проекта, согласно заданию, требуется спроектировать иерархическую (двухуровневую) АСУТП производства обуви из пластизолей ПВХ на базе IBM PC-совместимых промышленных рабочих станций и контроллеров с разработкой аппаратной и программной частей для технологического объекта.

1.1 Выбор объекта моделирования

В состав легкой промышленности входит большое количество разнообразных производств - это производство кожи и меха, искусственной кожи, швейных изделий, изделий из кожи и др.

При разработке АСУТП в легкой промышленности необходимо учитывать разнообразие процессов обработки (механические, химические), большую неоднородность сырья, отсутствие объективных числовых показателей качества полуфабрикатов, специфические свойства элементов изделий.

К объектам, для которых целесообразно создание АСУТП, относится, например, производство обуви из пластизолей ПВХ. При производстве обуви из пластизолей ПВХ требуется с высокой точностью поддерживать на заданном уровне или изменять по заданному закону большое количество различных параметров. Решение данной задачи невозможно без повышения уровня автоматизации.

Технологическая сложность процесса определяется наличием большого числа контролируемых переменных и взаимодействий между ними. Эксплуатационная сложность состоит в том, что оператор должен соблюдать последовательность операций в соответствии с жестким временным расписанием или оперативно реагировать на непредсказуемые изменения переменных величин процесса. Автоматизированное ведение процесса позволяет своевременно изменять множество переменных.

Поэтому объектом автоматизации в данном проекте выбрано производство обуви из пластизолей ПВХ.

1.2 Описание технологического процесса

На рисунке 1.1 изображена схема производства обуви из пластизолей ПВХ.

программное обеспечение автоматизация обувь

Рисунок 1.1 - Схема производства обуви из пластизолей ПВХ

1 - бункеры для смолы;

2 - насос для пластификаторов;

3 - емкость для хранения пластификаторов;

4 - дозатор для смол;

5 - мерники-дозаторы для пластификаторов;

6 - смеситель пластизоля для оболочки;

7, 9 - счетчики;

8 - смеситель для каблучного пластизоля;

10 - вакуум-насосы;

11 - фильтр.

Технологические схемы производства обуви из пластизолей поливинилхлорида (ПВХ) включают несколько операций: смешение пластизолей, подача их в систему литьевого конвейера, изготовление оболочки обуви на конвейере. На стадии смешения раздельно готовят пластизольные композиции для оболочки и для каблука.

На рис.1.1 представлена схема смешения композиций.

Смолы ПВХ из бункерного склада 1 системой пневмотранспорта подаются в порционные весы 4. Смеси пластификаторов закачиваются насосами 2 из подземных емкостей 3 и через автоматические дозаторы 5 загружаются в смесители 6. Из порционных весов смолы по пневмопроводу подают на смешение и вакумирование в емкости 6. Композицию для каблука готовят в смесительной емкости 8, где также осуществляется вакуумирование. После вакуумирования, непосредственно перед подачей каблучной композиции на конвейер, в нее вводят катализатор, инициатор и пасту-краситель.

Готовую композицию оболочки по трубопроводу насосами 10 подают через фильтр 11 и счетчик на конвейер.

1.3 Краткие технические требования к разрабатываемой системе

К разрабатываемой АСУТП предъявляются следующие технические требования:

· система должна осуществлять сбор, обработку и регистрацию данных о состоянии ТОУ и подавать управляющие воздействия на ТОУ;

· построение АСУТП ведется по многоуровневой иерархической структуре, для уменьшения времени проектирования, повышения живучести системы;

· программное обеспечение должно обеспечивать визуализацию технологического процесса, а так же показания всех датчиков, для полноценного наблюдения за технологическим объектом;

· емкость смесителя пластизоля для оболочки - 50 м3;

· емкость смесителя для каблучного пластизоля - 50 м3;

1.4 Выводы к главе 1

В ходе работы над первой главой курсового проекта был выбран моделируемый технологический процесс, приведено его описание, были сформулированы основные требования к разрабатываемой модели технологического процесса.

На базе материала приведенного в первой главе возможно проведение дальнейшей разработки модели, в частности разработка функциональной схемы, построение программных блоков, имитирующих поведение реальной системы, а так же структуры базы каналов SCADA-системы.

2. Разработка функциональной схемы автоматизации АСУТП производства обуви из пластизолей ПВХ

2.1 Структурная схема АСУТП

Структурная схема АСУТП приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Структурная схема АСУТП

АСУТП построена по многоуровневой иерархической схеме. Нижний (нулевой) уровень иерархии - датчики, предоставляющие информацию верхним уровням, и исполнительные механизмы, получающие сигналы управления. Следующий (первый) уровень иерархии - контроллеры технологических объектов. Система АСУТП должна включать в контур управления человека, принимающего решения по пуску останову системы. Оператор взаимодействует с верхним уровнем АСУТП - АРМ.

Связи между структурными блоками характеризуют информационные потоки АСУТП. Потоки от вышележащих уровней несут к подчиненным команды и управляющие сигналы. Потоки от подчиненных уровней к вышестоящим уровням несут информацию о состоянии системы.

2.2 Функциональная схема АСУТП

Функциональная схема автоматизации приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Функциональная схема автоматизации

Места расположения датчиков и исполнительных механизмов выбраны, исходя из следующих положений:

1) Вентиль 1 предназначен для подачи смол ПВХ из бункерного склада 1 в порционные весы 1;

2) Вентиль 2 предназначен для подачи смол ПВХ из бункерного склада 2 в порционные весы 2;

3) Вентиль 3 предназначен для подачи смол ПВХ из бункерного склада 3 в порционные весы 3;

4) Вентиль 4 предназначен для подачи смол на смешение из порционных весов 1 в смеситель пластизоля для оболочки 1;

5) Вентиль 5 предназначен для подачи смол на смешение из порционных весов 2 в смеситель пластизоля для оболочки 2;

6) Вентиль 6 предназначен для подачи смол на смешение из порционных весов 1 в смеситель 3 для каблучного пластизоля;

7) Вентиль 7 предназначен для закачки смеси пластификаторов из подземных емкостей в мерник-дозатор 1;

8) Вентиль 8 предназначен для закачки смеси пластификаторов из мерника-дозатора 1 в смеситель пластизоля для оболочки 1;

9) Вентиль 9 предназначен для закачки смеси пластификаторов из подземных емкостей в мерник-дозатор 2;

10) Вентиль 10 предназначен для закачки смеси пластификаторов из мерника-дозатора 2 в смеситель пластизоля для оболочки 2;

11) Вентиль 11 предназначен для закачки смеси пластификаторов из подземных емкостей в мерник-дозатор 3;

12) Вентиль 12 предназначен для закачки смеси пластификаторов из мерника-дозатора 3 в смеситель 3 для каблучного пластизоля;

13) Вентиль 13 включает насос 1 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

14) Вентиль 14 включает счетчик 1 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

15) Вентиль 15 включает насос 2 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

16) Вентиль 16 включает счетчик 2 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

17) Вентиль 17 включает насос 3 для подачи готовой каблучной композиции на конвейер;

18) Вентиль 18 включает счетчик 3 для подачи готовой каблучной композиции на конвейер;

19) Датчик LSA 19 контролирует уровень пластизоля для оболочки в смесителе 1;

20) Датчик LSA 20 контролирует уровень пластизоля для оболочки в смесителе 2;

21) Датчик LSA 21 контролирует уровень каблучного пластизоля в смесителе 3;

22) Вентиль 22 предназначен для включения насоса, который закачивает пластификаторы из подземных емкостей в автоматические дозаторы;

23) Датчик WIA 23 измеряет массу смолы, поступившей в дозатор для смол 1;

24) Датчик WIA 24 измеряет массу смолы, поступившей в дозатор для смол 2;

25) Датчик WIA 25 измеряет массу смолы, поступившей в дозатор для смол 3;

26) Датчик WIA 26 измеряет массу смолы, поступившей в мерник-дозатор 1;

27) Датчик WIA 27 измеряет массу пластификатора, поступившего в мерник-дозатор 2;

28) Датчик WIA 28 измеряет массу пластификатора, поступившего в мерник-дозатор 3;

29) Датчик WIA 29 измеряет массу пластизоля, поступающего на конвейер из смесителя 1;

30) Датчик WIA 30 измеряет массу пластизоля, поступающего на конвейер из смесителя 2;

31) Датчик WIA 31 измеряет массу пластизоля, поступающего на конвейер из смесителя 3;

2.3 Разработка схемы информационных потоков

Общая структура взаимодействия любой АСУТП с технологическим объектом управления может быть представлена в виде, приведенном на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Обобщенная схема информационных потоков АСУТП

АСУТП в процессе функционирования работает с двумя агрегатными потоками:

1) Потоком данных от технологического объекта управления. В него входит вся информация о состоянии ТОУ, поступающая в автоматизированную систему.

2) Потоком регулирования. В него входят все управляющие воздействия АСУТП адресуемые объекту управления.

С учетом описания моделируемого процесса, приведенного в первой главе, можно конкретизировать обобщенную схему, выделить и классифицировать потоки информации, циркулирующие в системе. Обычно помимо деления на входные и выходные потоки делятся еще на дискретные и аналоговые. Схема информационных потоков для взаимодействия АСУТП с разрабатываемой системой приведена на рисунке 2.4 На схеме обозначены направления потоков, а также вид сигнала (аналоговый ?, дискретный #) и разрядность.

Рисунок 2.4 - Схема информационных потоков

Входные потоки:

19 - уровень пластизоля для оболочки в смесителе 1;

20 - уровень пластизоля для оболочки в смесителе 2;

21 - уровень каблучного пластизоля в смесителе 3;

23 - масса смолы в дозаторе 1;

24 - масса смолы в дозаторе 2;

25 - масса смолы в дозаторе 3;

26 - масса пластификатора в мернике-дозаторе 1;

27 - масса пластификатора в мернике-дозаторе 2;

28 - масса пластификатора в мернике-дозаторе 3;

29 - масса пластизоля, поступающего на конвейер из смесителя 1;

30 - масса пластизоля, поступающего на конвейер из смесителя 2;

31 - масса пластизоля, поступающего на конвейер из смесителя 3.

Выходные потоки:

1 - управление вентилем, который предназначен для подачи смол ПВХ из бункерного склада 1 в порционные весы 1;

2 - управление вентилем, который предназначен для подачи смол ПВХ из бункерного склада 2 в порционные весы 2;

3 - управление вентилем, который предназначен для подачи смол ПВХ из бункерного склада 3 в порционные весы 3;

4 - управление вентилем, который предназначен для подачи смол на смешение из порционных весов 1 в смеситель пластизоля для оболочки 1;

5 - управление вентилем, который предназначен для подачи смол на смешение из порционных весов 2 в смеситель пластизоля для оболочки 2;

6 - управление вентилем, который предназначен для подачи смол на смешение из порционных весов 1 в смеситель 3 для каблучного пластизоля;

7 - управление вентилем, который предназначен для закачки смеси пластификаторов из подземных емкостей в мерник-дозатор 1;

8 - управление вентилем, который предназначен для закачки смеси пластификаторов из мерника-дозатора 1 в смеситель пластизоля для оболочки 1;

9 - управление вентилем, который предназначен для закачки смеси пластификаторов из подземных емкостей в мерник-дозатор 2;

10 - управление вентилем, который предназначен для закачки смеси пластификаторов из мерника-дозатора 2 в смеситель пластизоля для оболочки 2;

11 - управление вентилем, который предназначен для закачки смеси пластификаторов из подземных емкостей в мерник-дозатор 3;

12 - управление вентилем, который предназначен для закачки смеси пластификаторов из мерника-дозатора 3 в смеситель 3 для каблучного пластизоля;

13 - управление вентилем, который включает насос 1 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

14 - управление вентилем, который включает счетчик 1 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

15 - управление вентилем, который включает насос 2 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

16 - управление вентилем, который включает счетчик 2 для подачи готовой композиции через фильтр на конвейер;

17 - управление вентилем, который включает насос 3 для подачи готовой каблучной композиции на конвейер;

18 - управление вентилем, который включает счетчик 3 для подачи готовой каблучной композиции на конвейер;

22 - управление вентилем, который предназначен для включения насоса, который закачивает пластификаторы из подземных емкостей в автоматические дозаторы.

2.4 Алгоритмы функционирования АСУТП

В целом функционирование системы состоит из следующих этапов: запуска системы, контроля датчиков и вывод сообщения в случае аварий, в непосредственном запуске различных вариантов работы системы и её выключение. Блок - схема общего алгоритма функционирования представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 Блок - схема общего алгоритма функционирования

Рассмотрим более подробно каждый из этапов:

1) Запуск системы

Система считается запущенной при выполнении следующих условий:

включен насос для пластификаторов и включены вентили №1 и №2 от бункеров для смол №1 и №2 (для производства пластизоля для оболочки);

включен насос для пластификаторов и включен вентиль №3 от бункера для смолы №3 (для производства каблучного пластизоля);

включен насос для пластификаторов и включены вентили №1, №2 и №3 от бункеров для смол №1, №2 и №3 (для производства пластизоля для оболочки и каблучного пластизоля).

2) Контроль датчиков

Алгоритм контроля уровня в смесителе 1 пластизоля для оболочки приведен на рисунке 2.6 (алгоритмы для контроля уровня в смесителе 2 пластизоля для оболочки и в смесителе 3 для каблучного пластизоля аналогичны).

Рисунок 2.6 - Алгоритм контроля уровня в смесителе 1

Рассмотрим алгоритм контроля массы на примере дозатора для смол №1 (рис.2.7). (Алгоритмы для контроля массы в дозаторах для смол №2 и №3, мерниках-дозаторах №1, №2 и №3, счетчиках №1, №2 и №3 аналогичны).

Рисунок 2.7 - Алгоритм контроля массы

3) Работа системы

Алгоритм проверки запуска процесса: насоса для пластификаторов, вентиля №1 и вентиля №2 или вентиля №3, или вентилей №1, №2 №3 - приведен на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - Алгоритм проверки запуска процесса

Рассмотрим возникновение аварии на примере бункера 1. Авария возникает при следующих условиях: бункер 1 полон, вентиль 13 включен (включен вакуум-насос), а вентиль 14 не включен (т.е. пластизоль для оболочки не поступает из смесителя 1 через фильтр на конвейер).

Алгоритм возникновения аварии в смесителе 1 приведен на рисунке 2.9 (алгоритмы возникновения аварий в смесителях 2 и 3 аналогичны).

Рисунок 2.9 - Алгоритм возникновения аварии в смесителе 1

4) Выключение системы

При выключении системы закрываются все вентили и отключаются все насосы.

2.5 Выводы к главе 2

Результатом главы 2 является схема информационных потоков и функциональная схема технологического объекта, отображающая вид датчиков, места расположения датчиков, а также места расположения исполнительных механизмов и пусковых устройств.

Также приведены алгоритмы функционирования АСУТП.

3. Выбор комплекса технических средств

3.1 Выбор контроллера

В настоящее время промышленность предлагает широкий спектр устройств, сочетающих в себе блоки первичной обработки сигнала (фильтрация, масштабирование), аналого-цифрового преобразования, защиты и другие.

При выборе контроллера нам необходимо ориентироваться на систему Trace Mode и специфику области разработки.

Программируемые контроллеры, используемые в производстве, способствуют эффективному и безопасному течению технологических процессов, позволяют быстро перенастроить параметры или устранить ошибки.

Выберем контроллер SIMATIC S7-200.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 предназначены для построения относительно простых систем автоматического управления, отличающихся минимальными затратами на приобретение аппаратуры и разработку системы. Контроллеры способны работать в реальном масштабе времени и могут быть использованы как для построения узлов локальной автоматики, так и узлов, поддерживающих интенсивный коммуникационный обмен данными через сети Industrial Ethernet, PROFIBUS-DP, MPI, AS-Interface, MPI, PPI, MODBUS, системы телеметрии, а также через модемы.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 имеют сертификат Госстандарта России, подтверждающий соответствие требованиям стандартов ГОСТ Р.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 характеризуются следующими показателями:

· Эффективное программирование на языках STL, LAD и FBD.

· Высокое быстродействие. Время выполнения 1К логических инструкций не превышает 0.22мс.

· Наличие конфигурируемых реманентных областей памяти для необслуживаемого сохранения данных при перебоях в питании контроллера.

· 3-уровневая парольная защита программы пользователя.

· Универсальность входов и выходов центральных процессоров: стандартные дискретные входы и выходы, входы скоростного счета, импульсные выходы.

· Наращивание количества обслуживаемых входов и выходов за счет использования модулей расширения и/или систем распределенного ввода-вывода на основе AS-Interface.

· Универсальность встроенного интерфейса центральных процессоров: поддержка протоколов PPI/ MPI/ USS/ MODBUS, свободно программируемый порт.

· Наличие съемных терминальных блоков для подключения внешних цепей, упрощающих выполнение операций монтажа и замены вышедших из строя модулей.

· Поддержка обработки рецептурных данных.

· Использование картриджа памяти для регистрации данных и сохранения электронных версий технической документации.

· Возможность редактирования программы без перевода центрального процессора в режим STOP.

· Использование страничной адресации блоков данных.

Семейство контроллеров SIMATIC S7-200объединяет в своем составе модули центральных процессоров; коммуникационные модули; модуль позиционирования EM 253; модуль весоизмерения, модули ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов; модули блоков питания.

Все модули способны работать в диапазоне температур от 0 до +55°C. Для более жестких условий эксплуатации могут использоваться модули семейства SIPLUS S7-200 с диапазоном рабочих температур от - 25 до +70°C.

Конструктивные особенности:

· Компактные пластиковые корпуса со степенью защиты IP20.

· Простое подключение внешних цепей через терминальные блоки с контактами под винт. Защита всех токоведущих частей открывающимися пластиковыми крышками.

· Наличие штатных или опциональных съемных терминальных блоков, позволяющих выполнять замену модулей без демонтажа их внешних цепей.

· Монтаж на стандартную 35 мм профильную шину или на плоскую поверхность с креплением винтами.

· Соединение модулей с помощью плоских кабелей, вмонтированных в каждый модуль расширения.

3.2 Выбор датчиков и исполнительных механизмов

Выбор датчиков:

Уровень

Для измерения уровня будет использован датчик-реле уровня РОС-101. Датчик-реле уровня РОС-101 предназначен для контроля уровня электропроводных и неэлектропроводных жидкостей, твердых (кускообразных) сред, зерна и продуктов его размола, а также раздела сред: вода - светлые нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы - вода и других жидкостей с резко отличающимися диэлектрическими проницаемостями.

Масса

Для измерения массы будет использован датчик Тензодатчик MLC2. Принцип действия тензодатчика основан на преобразовании деформации сдвига вдоль площадок главных напряжений упругого элемента в электрический сигнал. Тензорезисторы, элементы нормирования и термокомпенсации соединены по мостовой схеме Уитстона (Wheatstone).

Выбор исполнительных механизмов:

На все вентили необходимо поставить исполнительные механизмы, которые позволят открывать и закрывать вентили.

В данном случае подойдут быстрозапорные электромеханизмы МБОВ. Обеспечивает открытие и быстрое закрытие клапана в любой момент времени из любого положения его рабочего органа при автоматическом (за 0,2.1 сек), дистанционном или ручном управлении. Исполнительные механизмы являются дискретными устройствами, что обеспечивает два состояния: закрыт, открыт.

Для бесконтактного управления механизмом будет использован реверсивный пускатель ПБР 3А.

3.3 Выводы к главе 3

В третьей главе были выбраны: контроллер, датчики и исполнительные механизмы, подходящие для конкретной рассматриваемой модели.

Следующим этапом проектирования является разработка программного обеспечения.

4. Разработка программного обеспечения АСУТП

4.1 Выбор программного обеспечения

Из огромного количества продуктов, позволяющих автоматизировать технологический процесс, был выбран наиболее распространенный в России в области SCADA-систем для разработки АСУТП продукт Trace Mode фирмы AdAstra.

Traсe Mode имеет совместимость стандартов с большинством мировых производителей средств промышленной автоматики.

Trace Mode - это программный комплекс, предназначенный для разработки, настройки и запуска в реальном времени систем управления технологическими процессами.

Traсe Mode состоит из инструментальной системы и исполнительных модулей. При помощи инструментальной системы осуществляется разработка АСУ. Исполнительные модули служат для запуска в реальном времени проектов, разработанных в инструментальной системе Traсe Mode. Traсe Mode основана на новейшей модели распределенного компонентного объекта - DCOM, лежащей в основе Windows NT, поэтому отдельные модули системы легко сопрягаются между собой, а АСУТП на базе Traсe Mode легко поддерживать, развивать и интегрировать в корпоративные системы.

Основные функции:

1) градация инструментальных систем по количеству точек ввода/вывода в одном узле проекта: 128, 1024, 32000х16, 64000х16 открытость для программирования (Visual Basic, Visual C - для 5 версии);

2) разработка АСУТП как единого проекта, средства сквозного программирования АСУТП верхнего (АРМ) и нижнего уровня;

3) встроенная библиотека, включающая более чем 150 алгоритмов обработки данных и управления;

4) средства создания "холодного" и "горячего" резерва;

5) средства единого сетевого времени;

6) более 200 типов форм графического отображения информации, в том числе графики трендов, мультипликация на основе растровых и векторных изображений;

7) просмотр архивной информации в реальном времени, в том числе в виде трендов и таблиц;

8) резервирование архивов и автовосстановление после сбоя;

9) связь с Internet;

10) полностью русифицирована.

4.2 Разработка программного обеспечения АСУТП в Trace Mode

В рамках курсового проекта требуется разработать модель автоматизируемого объекта и пульт управления оператора. На объекте должен отображаться ход процесса. Пульт управления должен предоставлять возможность включения и выключения системы, а также сигнализировать о наличии аварийной ситуации на объекте.

Разработка включает в себя создание базы каналов в соответствующем редакторе, статического рисунка и динамических форм отображения в редакторе представления данных.

База каналов представляет собой совокупность алгоритмов функционирования автоматизированной системы: поведение отдельных информационных потоков в зависимости от поступающих данных и изменения информации внутри самой системы. Такие информационные потоки называются каналом. Совокупность всех каналов, относящихся к конкретной системе, называют базой каналов.

База каналов будет содержать все информационные потоки от датчиков, а также дополнительные каналы для упрощения логического управления объектом. Работа этих каналов осуществляется по алгоритмам управляющих FBD программ. Для каждого канала можно создать управляющую FBD программу.

Статичное изображение - это предполагаемый интерфейс между пользователем и программой. В него закладываются все контрольные элементы и элементы отображения информации для контроля за ТО в процессе его функционирования.

Интерфейс должен позволять пользователю получать точную и своевременную информацию об объекте, а также иметь возможность самому вмешиваться в процесс управления. Чтобы дать пользователю понять, какие из частей системы и каким образом в данный функционируют, используем анимацию, например динамические гистограммы, видео фрагмент и т.д.

Пользовательский интерфейс состоит из двух частей: объект управления и пульт управления. Экранные формы разработанного интерфейса пользователя системы приведены ниже на рисунках 4.1 - 4.4.

Рисунок 4.1 - Объект управления

Рисунок 4.2 - Пульт оператора

Рисунок 4.3 - Тренды

Разработанное программное обеспечение позволяет имитировать работу технологического объекта, а также наблюдать и воздействовать на ход технологического процесса с пульта управления оператора.

4.3 Выводы к главе 4

Результатом данной главы является разработка программного обеспечения АСУТП производства обуви из пластизолей ПВХ в программной среде Trace Mode.

Заключение

Результатом выполнения данного курсового проекта стала разработка АСУТП производства газораспределительной станции. Была разработана модель процесса, которая наглядно позволяет представить реальный технологический процесс. Также были разработаны структурная, функциональная схемы, подобраны измерительные устройства (датчики) и контроллер, который осуществляет управление технологическим процессом. Разработаны алгоритмы управления.

Приложения

Приложение А (обязательное) Библиографический список

1) Справочная система ТРЕЙС МОУД 5

2) Вахрушев В.Ю. Лекционный курс "АСУТП"-кафедра АТ, ВятГУ, 2007

3) Вахрушев В.Ю. Проектирование АСУТП. Методические указания по курсовому проектированию. - Киров: ВятГУ, 2001

4) Ресурсы Интернет.

Приложение Б (обязательное) Список принятых сокращений

АСУ - автоматизированная система управления

АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом

ТОУ - технологический объект управления

ТП - технологический процесс

ПВХ - поливинилхлорид

Приложение В (необязательное) FBD программы

Рисунок В-1. - FBD программа наполнения бункера 1 (для бункеров 2 и 3 аналогично)

Рисунок В-2. - FBD программа для дозатора 1 - проверка включения вентилей №1 и №4 (для дозаторов 2 и 3 аналогично)

Рисунок В-3. - FBD программа для дозатора 4 - проверка включения вентиля №7 и насоса для пластификаторов (для дозаторов 5 и 6 аналогично)

Рисунок В-4. - FBD программа для активации ролика 1 "микс" - проверка наполненности бункера 1 и включения вакуум-насоса 1 (для роликов 2 и 3 "микс" аналогично)

Рисунок В-5. - FBD программа для выхода каблучного пластизоля из смесителя 3 (для выхода пластизоля для оболочки из смесителей 1 и 2 аналогично)

Рисунок В-6. - FBD программа выхода пластизоля для оболочки из фильтра

Рисунок В-7 - FBD программа для смесителя 1 (для смесителей 2 и 3 аналогично)

Рисунок В-8 - FBD программа для автоматического включения/выключения вентиля №1 (аналогично для вентилей №2, №3, №8, №10 и №12)

Рисунок В-9 - FBD программа для автоматического выключения вакуум-насоса №1 в случае, если бункер №1 неполон (аналогично для вакуум-насосов №2 и №3)

Рисунок В-10 - FBD программа запуска системы

Рисунок В-11 - FBD программа для индикации выключения насоса для пластификаторов (аналогично для индикации выключения вакуум-насосов №1, №2, №3)

Рисунок В-12 - FBD программа для индикации аварии №1 (аналогично для индикации аварий №2, №3)

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.