Разработка системы управления резервуарным парком

не менее 60 000 ч

Средний срок службы

не менее 10 лет

9. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АСУ ПОЖАРОТУШЕНИЕМ НПС «РЯЗАНЬ»

АСУ пожаротушением НПС предназначена для исключения возникновения пожара, повышения оперативности и качества принятия решений при возникновении пожароопасных ситуаций, обеспечения безаварийной эксплуатации оборудования, повышения пожарной безопасности для людей и материальных ценностей.

Автоматизированная система управления пожаротушением выполнена как самостоятельная и независимая система.

Автоматизированная система управления пожаротушением включает следующие функциональные подсистемы:

· обнаружения пожаров;

· контроля и управления;

· извещения о пожаре;

· оповещения о пожаре.

Система автоматики пожаротушения состоит из:

· шкафов УСО 1.1П, УСО 1.2П, ППКП и речевого оповещения (РО) расположенных в операторной НПС;

· АРМ пожаротушения расположенного в операторной НПС;

· принтер расположенный в операторной НПС;

· АРМ пожарообнаружения (дублирующий) расположенных в пожарном посту НПС;

· панели сигнализации расположенной в помещении станции пожаротушения.

На дублирующий АРМ пожарообнаружения выводится информация, аналогичная АРМ пожаротушения. Управление автоматическими системами тушения пожаров с дублирующего АРМ не предусматривается

Конструктивно шкафы УСО 1.1П, УСО 1.2П и ППКП представляют собой шкафы стандарта «Евромеханика» с габаритными размерами 2000х800х800 мм.

АСУ пожаротушением НПС реализует следующие функции:

· сбор оперативной информации с датчиков пожара;

· обработка информации и формирование управляющих воздействий;

· автоматическая защита и блокировка оборудования;

· анализ предаварийных ситуаций;

· отображение пожарной ситуации на АРМ оператора;

· архивирование событий;

· подготовка и обмен информацией между системами управления.

Исходя из особенностей технологическго процесса необходимо применять достаточно функциональный и надежный контроллер с возможностью резервирования.

Построим систему на основе средств Schneider electric. Её технические средства позволяют учесть все вышесказанное.

Рис. 9.1. Структурная схема автоматизации.

10. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОНТРОЛЛЕР 140CPU53412А.

Центральное процессорное устройство (ЦПУ).

Контроллер фирмы Schneider electric, Modicon Quantum - 140, 140CPU53412А

Рис. 10.1. Внешний вид 140CPU53412А.

Quantum включает сбалансированный центральный процессор, способный обеспечить максимальную производительность при работе с логическими инструкциями и инструкциями с плавающей запятой.

· 5 языков МЭК, стандартная версия: LD, ST, FBD, SFC, IL;

· Многозадачная система высокого уровня;

· Емкость памяти до 7 Мб с использованием плат расширения PCMCIA;

· Специальная форма для сред управления процессами с модулями с конфорным покрытием, безопасными вводами/выводами и большим каталогом партнерских модулей;

· Процессоры безопасности и модули ввода/вывода;

· Высокопроизводительные решения Plug & Play с горячим резервированием с LCD-клавиатурой для локального мониторинга;

· Многочисленные встроенные порты (порт ISB, порт Ethernet TCP/IP с веб-сервером, Modbus Plus и минимум 1 последовательный порт Modbus) на передней панели;

· Подключение в стойке к Profibus-DP;

· Частота синхронизации 100 MHz;

· Наименование программного обеспечения Concept ;

· Описание памяти Память вв./выв. 64 Кбайт;

Пользовательская логика IEC 2,5 Mбайт;

Пользовательская логика LL984 64 Кслов;

Расширенная память 96 Кбайт;

Регистр 0...57 Kслов;

· Слов вв-выв. на сеть 500 вх./500 вых. распределенная сеть;

· Отводы/сеть 63 распределенная сеть;

· Кол-во ответвлений 31 удаленная сеть;

· Кол-во сетей 2 удаленная;

3 распределенная;

· Тип батареи Литиевая 10 µA 420 µA;

· Емкость батареи 1,2 AH;

· Срок службы батареи 10 лет;

· Функция выключателя Переключатель с ключом;

· Номинальный ток шины 250 mA;

· Формат модуля Стандарт;

· Масса продукта 0,85 кг.

11. ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ ВОШЕДШЕГО В СОСТАВ ПРОГРАММИРУЕМОГО КОНТРОЛЛЕРА

Модули 140 CRP 932 00, 140 CHS 110 00, 140 CPS 114 20, 140 ACI 040 00, 140 DDI 364 00 и 140 DDO 364 00 описаны выше в п. 6.

11.1 Модуль TCP/IP Ethernet 140 NOE 771 00

Модули TCP/IP Modbus Ethernet серии Quantum сочетают в себе три открытых сетевых стандарта: Ethernet, TCP/IP и Modbus. Ethernet является мировым стандартом, который поддерживается широким набором изделий и услуг других фирм. Протокол TCP/IP также является стандартом де-факто для Ethernet и основой дальнейшего развития Интернет-технологий. Ethernet вместе с широко распространенным протоколом Modbus обеспечивает исключительную открытость, универсальность и эффективность. Для разработки изделий, соответствующих данному стандарту, не требуется патентованных наборов микросхем или лицензионных платежей.

Сетевая система Ethernet TCP/IP обеспечивает следующие возможности:

* одноранговую связь между контроллерами;

* широкая реализация компонентов в специализированных торговых точках;

* установление связи с контроллерами по внутренней сети предприятия, глобальной корпоративной сети или даже Интернету;

* пользовательское программирование контроллеров Quantum;

* интегрированная связь между контроллерами и хост-системой;

* использование для передачи данных носителя, который поддерживается отделами АСУ, информационных технологий и административно-информационных систем (IT/MIS).

Одноранговую связь между двумя ЦПУ Quantum по сети TCP/IP Modbus Ethernet можно установить путем:

* установки модулей Ethernet на локальном шасси Quantum с ЦПУ и блоком питания;

* конфигурирования IP-адресов модулей TCP/IP Ethernet и соответствующих параметров;

* соединения модулей TCP/IP Ethernet при помощи концентратора Ethernet 10/100BaseT или 10/100BaseFX;

* программирования инструкции релейной логики MSTR для считывания или записи данных контроллера.

Рис. 11.1. Варианты подключения модуля TCP/IP Ethernet 140 NOE 771 00.

Модулями TCP/IP Ethernet ПЛК Quantum являются 140 NOE 771 00 (модуль сканирования входов-выходов) и 140 NOE 77110 (интегрированный Web-сервер). Оба модуля имеют кабельные порты RJ45 и ST, их можно использовать как с витой парой, так и с волоконно-оптическим кабелем.

Модуль 140 NOE 771 00 выполняет функции управления в реальном времени путем одноранговой передачи сообщений и сканирования ввода-вывода. В функции однорангового обмена используется имеющееся расширения конфигурации Modbus Peer Cop. Сканер ввода-вывода Ethernet поддерживает 4000 слов на входе и выходе, а также уставки полной IP адресации.

· Модель 140 N0E 771 00;

· Тип модуля Сканер входов-выходов;

· Порты для кабелей 1 порт RJ 45 для витой пары;

· Скорость передачи данных 10/100 Mбит/с base T (витая пара);

· Потребляемый ток по шине 1000 мA;

· Рассеяние мощности 5 Вт;

· Совместимость Concept версии не ранее 2.0

11.2 Прибор приемно-контрольный пожарный «Радуга 2А»

Рис. 11.2. Внешний вид «Радуга 2А».

• Прибор приёмно-контрольный пожарный ППКП 019-128-1 "Радуга-2А" (далее ППКП) предназначен для приёма адресных извещений о срабатывании пожарных извещателей (ПИ), выдачи сигналов на пульт центрального наблюдения (ПЦН) и формирования групповых и адресных команд на включение устройств оповещения и пожарной автоматики (пожаротушения, дымоудаления и т.п.).
• Область применения - автономная или централизованная пожарная сигнализация. Прибор является восстанавливаемым, обслуживаемым, многофункциональным, обеспечивающим адресный прием и передачу информации. Режим работы прибора - непрерывный круглосуточный.
• ППКП построен по блочно-модульному принципу. Блок приемно-контрольный (БПК) ППКП работает совместно с теми же устройствами, которыми комплектуется и ППКП 019-128-2 "Радуга-4А":
• - адресуемый сигнальный модуль (АСМ), осуществляющий передачу информации на БПК от активных ПИ. АСМ имеет две модификации: АСМ-1, представляющий собой плату для установки в розетку для подключения ПИ типа ИП212-3С, ИП212-5М и аналогичных и АСМ-2, представляющий собой розетку для подключения импортных ПИ типа 2151Е, 5451Е и аналогичных;
• - адресуемый сигнальный блок (АСБ), осуществляющий передачу информации на БПК от подключенного к нему шлейфа сигнализации (ШС) с активными ПИ типа ИП212-3С, ИП212-5М, ИП212-7 и аналогичными, 2151Е, 5451Е и аналогичными, ПИ с контактами на размыкание типа ИП 105 и аналогичными, ручными ПИ типа ИПР и аналогичными;
• - адресуемый исполнительный блок (АИБ), осуществляющий передачу команд от БПК на исполнительные устройства и имеющий два режима работы: с квитированием - АИБ(К), предназначенный для работы с устройствами пожарной автоматики (УПА), и без квитирования - АИБ(Н), предназначенный для работы с устройствами оповещения;
• - адресуемыми исполнительными блоками оповещения (АИБ-О), осуществляющими передачу команд от БПК на систему речевого оповещения "Орфей" (АИБ-О по своему адресу, запрограммированному в БПК, выдает сигнал неисправности при неисправности системы речевого оповещения, т.е. работает как АИБ(К), а при переключении кнопкой ОПОВ режима запуска речевого оповещения аналогичен АИБ(Н)). АИБ-О также может передавать команды и на другие исполнительные устройства оповещения и УПА;
• - блоками изоляции коротких замыканий (БИК), включаемыми в разрыв СЛ и предназначенными для отключения участков СЛ, в которых возникло короткое замыкание. Подключение нескольких БИК, распределенных равномерно по СЛ, позволяет локализовать и изолировать короткозамкнутые участки с минимальной потерей информационной емкости и обеспечить прием извещений от исправных участков СЛ.
• - извещателем пожарным ИП212-45А;
• - прибором приемно-контрольным и управления пожарным ППКУП 019-1-4 "Старт-4А" (далее - ППКУП);
• - прибором управления пожарным ПУ 019-1-1 "Старт", подключаемым к выходу АИБ или БПК.
• Обмен информацией между БПК и адресуемыми устройствами и приборами осуществляется по двухпроводным сигнальным линиям (СЛ). Возможно объединение двух радиальных сигнальных линий в единую кольцевую, а также их разветвление с количеством лучей не более 8 в кольцевой СЛ или в каждой радиальной СЛ.
• · Прибор осуществляет передачу тревожных извещений на ПЦН по двум независимым каналам: "Пожар" и "Неисправность".
• · Питание прибора осуществляется от сети переменного тока 50±1 Гц напряжением 220/+22,-33 В, либо от встроенного резервного аккумулятора номинальным напряжением 12 В.
• · Прибор имеет входы для подключения внешних источников питания напряжением 24 В (от 21 до 27 В) и 12 В (от 11 до 14 В).
• · ППКП рассчитан на круглосуточную работу при температуре окружающей среды от минус 25 до плюс 40 С для БПК, от минус 40 до плюс 55 С для остальных модулей и блоков и относительной влажности воздуха до 93 % (при 40 С).
• · Конструкция прибора не предусматривает его эксплуатацию в условиях воздействия агрессивных сред и во взрывоопасных помещениях.
• · Класс прибора по степени защиты человека от поражения электрическим током - 01 по ГОСТ 12.2.007-95.
• · Количество адресов для адресуемых устройств прибора - 128 в одной СЛ, в том числе:
• - 64 адреса для сигнальных устройств: АСМ (адреса с 1 по 64) и АСБ (адреса с 1 по 16 для группы 1, с 17 по 32 для группы 2, с 33 по 48 для группы 3, с 49 по 64 для группы 4);
• - 64 адреса для исполнительных устройств - АИБ (адреса с 1 по 64).
• · Информативность прибора (количество видов извещений) - 16.
• Виды извещений: "Норма", "Предупреждение", "Внимание", "Пожар", "Обрыв СЛ", "Замыкание СЛ", "Перегрузка СЛ", "Неисправность адреса", "Отключение АИБ(К)", "Установка незапрограммированного АИБ(К)", "Неисправность АИБ(К)", "УПА", "Оповещение", "Неисправность резервного питания", "Резерв", "Разряд аккумулятора".
• · Прибор обеспечивает приём электрических сигналов от пожарных извещателей следующих типов:
• - ИП212-45А, подключаемых непосредственно в СЛ;
• - ИП212-3С, ИП212-5М и аналогичных, подключаемых к АСМ-1 или к АСБ;
• - 2151Е, 5451Е и аналогичных, подключаемых к АСМ-2 или к АСБ;
• - ИП212-7 и аналогичных, подключаемых к АСБ;
• - ИП105 и аналогичных, подключаемых к АСБ;
• - ИПР и аналогичных, подключаемых к АСБ.
• · Выбор алгоритма работы прибора осуществляется при его программировании.
• · В режиме программирования проводится автоматический сбор, индикация и запись в энергонезависимую память прибора следующей информации:
• - способ включения СЛ (радиальные - при установленной перемычке Р/К на БПК, кольцевая - при снятой перемычке Р/К);
• - количество и адреса АИБ(К), АИБ-О и/или ППКУП, установленных в каждой СЛ;
• - количество и адреса устройств, работающих в режиме контроля каждой СЛ (в режиме контроля СЛ могут работать любые адресуемые устройства с адресом от 1 до 8).
• · Прибор находится в режиме "Норма" при отсутствии извещений о срабатывании ПИ, неисправностей и наличии основного и резервного источников питания.
• · В дежурном режиме прибор обеспечивает приём извещений о срабатывании ПИ, подключенных к АСМ или АСБ.
• · Прибор формирует режим "Предупреждение" при первом срабатывании одного или нескольких ПИ под одним адресом. Данный режим формируется на время от 4 до 30 с до подтверждения срабатывания ПИ, при отсутствии подтверждения прибор автоматически переходит в режим "Норма".
• В режиме "Предупреждение" формируется двухтональный звуковой сигнал, индицируются номер СЛ и адрес сработавших ПИ, сигналы на ПЦН и другие внешние устройства не выдаются.
• · В приборе предусмотрен режим автоматического сброса питания с ПИ на время от 3 до 5 с после их первого срабатывания для проверки достоверности срабатывания.
• Включение данного режима осуществляется с помощью соответствующих переключателей на АСМ и АСБ.
• · Прибор переходит в режим "Внимание" при повторном срабатывании в течение 30 с (подтверждении срабатывания) одного автоматического ПИ по данному адресу.
• В режиме "Внимание" формируется двухтональный звуковой сигнал, индицируются номер СЛ, адрес сработавшего ПИ и информация о наличии АИБ(К) или ППКУП и возможности автоматического пуска исполнительных устройств по данному адресу.
• В режиме "Внимание" прибор формирует сигнал "Пожар" на ПЦН, а также сигнал на внешние исполнительные устройства путём включения выходных цепей "Пожар N1" или "Пожар N2" (номер цепи соответствует номеру СЛ, в которой произошло срабатывание ПИ; при работе с кольцевой СЛ включается цепь "Пожар N1").
• · Прибор переходит в режим "Пожар" при повторном срабатывании в течение 30 с (подтверждение срабатывания) двух и более автоматических ПИ по одному адресу или ручного ПИ или при дистанционном (ручном) пуске ППКУП.
• В режиме "Пожар", при установке автоматического пуска устройств оповещения, дополнительно к сигналам режима "Внимание" включаются два реле "Оповещение". Реле управляют автоматическими устройствами оповещения или дымоудаления, либо выключения вентиляции.
• Прибор обеспечивает посылку в ручной ПИ сигнала, подтверждающего прием поданного им извещения о пожаре.
• · В режиме "Пожар" прибор обеспечивает управление УПА и/или устройствами оповещения, подключенными к АИБ.
• · Прибор формирует команду на автоматическое включение УПА и/или устройств оповещения, установленных по одному адресу с 1 по 64 (в одном помещении) со сработавшими ПИ. При установке в АИБ адреса n c 9 по 64 и перемычки П2 АИБ выдает команду на включение УПА и/или устройств оповещения по любому адресу от (n-3) до n (групповой режим).
• АИБ выдает команду на включение соответствующих устройств путем замыкания своих выходных цепей "Оповещение" или "УПА" с задержкой от 30 до 40 с или без задержки.
• · Прибор обеспечивает запрет на автоматическое включение УПА и устройств оповещения при нарушении (обрыве) СЛ.
• · АИБ(К) имеет входную цепь контроля УПА и цепь блокировки пуска УПА.
• Прибор обеспечивает запрет на автоматическое включение УПА, подключенных к АИБ(К), с выдачей извещения "Неисправность" на ПЦН при нарушении (обрыве) цепи контроля данного АИБ(К).
• Прибор обеспечивает запрет на автоматическое включение УПА, подключенных к АИБ(К), при нарушении (обрыве) цепи блокировки (открытой двери, включенной вентиляции и т.п.) данного АИБ(К).
• Включение контроля цепи блокировки и цепи контроля осуществляется изъятием соответствующих перемычек П3 и П4 на АИБ(К).
• · Ручное отключение (включение) режима автоматического пуска всех УПА и (или) устройств оповещения, подключенных к АИБ, осуществляется с помощью кнопок УПА и ОПОВЕЩЕНИЕ (далее ОПОВ) на БПК.
• · Прибор формирует извещение о прохождении команды на пуск УПА (квитирование) включением индикатора УПА-ЗАПУСК в режим непрерывного свечения.
• · В дежурном режиме прибор обеспечивает контроль СЛ, ШС АСБ, наличия ПИ, подключенных к АСМ, наличия АИБ(К), а также исправности цепей контроля АИБ(К) и АИБ-О.
• · При замыкании СЛ прибор формирует режим "Неисправность" с отключением СЛ, выдачей звукового сигнала и сигнала "Неисправность" на ПЦН, а также с индикацией номера замкнутой СЛ.
• · При обрыве или замыкании ШС АСБ прибор формирует режим "Неисправность" с отключением ШС, выдачей звукового сигнала и сигнала "Неисправность" на ПЦН, а также с индикацией номера СЛ и адреса АСБ.
• · Прибор обеспечивает контроль наличия ПИ, подключенных к АСМ.
• · При отключении (изъятии) ПИ прибор формирует режим "Неисправность" с выдачей звукового сигнала и сигнала "Неисправность" на ПЦН, а также с индикацией номера СЛ и адреса АСМ.
• · Прибор обеспечивает контроль наличия АИБ(К).
• · При отключении АИБ(К) или установке незапрограммированного АИБ(К) прибор формирует режим "Неисправность" с выдачей звукового сигнала, сигнала "Неисправность" на ПЦН, а также индикацию номера СЛ и адреса АИБ(К).
• · Прибор контролирует наличие и исправность резервного источника питания.
• · При питании от сети прибор формирует режим "Неисправность" с выдачей звукового сигнала "Неисправность" и сигнала "Неисправность" на ПЦН при снижении напряжения резервного источника питания менее 11,5±0,5 В или при его отсутствии.
• При питании от резервного источника прибор формирует извещение о снижении его напряжения до 11,5±0,5 В с выдачей звукового сигнала "Разряд" и сигнала "Неисправность" на ПЦН.
• При снижении напряжения резервного источника питания до 10,5±0,5 В прибор автоматически отключается, что предотвращает глубокий разряд аккумулятора.
• · Прибор переводится в режим тестирования нажатием кнопки ТЕСТ. В данном режиме прием извещений о срабатывании ПИ не производится и осуществляется:
• - автоматическое тестирование элементов световой индикации и звуковой сигнализации;
• - индикация общего количества принятых извещений о пожаре;
• - индикация протокола пожаров и протокола неисправностей;
• - индикация общего количества и адресов АИБ(К) в каждой из СЛ;
• - индикация общего количества и адресов адресуемых устройств, работающих в режиме контроля каждой из СЛ.
• · Органами управления прибора являются кнопки СЛ1, СЛ2, УПА, ОПОВ, ТЕСТ, СБРОС, ПРОСМ., ВРЕМЯ, ЗВУК.
• Органы управления (кроме кнопок ЗВУК и ВРЕМЯ) защищены от несанкционированного доступа посторонних лиц электрическим замком с ключом доступа.
• · Прибор имеет следующие элементы индикации:
• - информационное табло, состоящее из двух двухразрядных семисегментных индикаторов СОБЫТИЕ и АДРЕС;
• - световые индикаторы НОРМА, НЕИСПР, ПОЖАР, УПА-ЗАПУСК, УПА-ОТКЛ, ОПОВ-ЗАПУСК, ОПОВ-ОТКЛ, СЛ1, СЛ2, РЕЗЕРВ.
• · Составные части прибора предназначены для эксплуатации в диапазоне температур окружающего воздуха:
• - БПК от минус 25 до плюс 40 С, при верхнем значении относительной влажности 93 % при 40 С и более низких температурах;
• - АСМ, АСБ, АИБ, АИБ-О, БИК от минус 40 до плюс 55 С, при верхнем значении относительной влажности 93 % при 40 С и более низких температурах.
• · Средняя наработка на отказ прибора в дежурном режиме составляет не менее 10000 ч. Вероятность безотказной работы прибора не менее 0,99 за 1000 часов работы.
• Рис. 11.3. Конструкция «Радуга 2А».
• Основными конструктивными элементами БПК являются основание 1; крышка 2; лицевая панель 3; плата 4 модуля приемно-контрольного (МПК) с контактными колодками Х1 - 5, Х2 - 6, Х3 - 7 и Х4 - 8, предохранителями 9 цепи питания 24 В - F1 (1 А), цепи подключения аккумулятора - F2 (1 А), выхода "12 В" - F3 (0,5 А), а также с перемычками 10; датчик 11 вскрытия; аккумуляторная батарея 12, крепящаяся к основанию 1 скобой 13; модуль коммутационный (МК) 14 подключения внешних силовых цепей (напряжением до 220 В) с контактными колодками Х5 - 15 подключения цепей "Оповещение" к двум реле Р1 и Р2 с переключающими контактами, контактными колодками Х6 - 16 подключения сети 220 В и предохранителями F1 и F2 (0,5А) - 17 по цепи питания 220 В; клемма защитного заземления 18; отверстие 19 для ввода проводов с напряжением 220 В и два паза 20 для ввода низковольтных цепей.
• · Для установки требуемого алгоритма работы БПК имеет следующие перемычки 10 на плате 4 МПК:
• - перемычка Р/К (устанавливается или снимается перед программированием прибора; установлена при работе с радиальными СЛ, снята при работе с кольцевой СЛ);
• - перемычка ПР (устанавливается для входа в режим программирования, в дежурном режиме снята).
• - перемычка ЗП (устанавливается на несколько секунд для включения прибора при питании от источника 12 В (аккумулятора) и отсутствии напряжения в сети 220 В).
• 12.  ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЛЕРА, ОТВЕЧАЮЩЕГО ЗА ПОЖАРОТУШЕНИЕ
• Программа среднего уровня АСУ пожаротушением осуществляет контроль и управление технологическими процессами с учетом всех режимов работы станции. Данная программа написана в среде разработки программного обеспечения для контроллеров Modicon фирмы Schneider Automation - Concept версии 2.5, с использованием IEC языков программирования: Структурированный текст (ST) и Диаграмма функциональных блоков (FBD).
• Concept содержит следующие IEC языки программирования: диаграмма функциональных блоков (FBD), лестничная диаграмма (LD), диаграмма последовательного управления (SFC), список команд (IL) и структурированный текст (ST), а также Modsoft-ориентированную лестничную диаграмму (LL984).
• Управляющая программа создается из секций согласно логической структуре. Внутри секции используется только один язык программирования. Базисными элементами языка программирования являются FBD согласно IEC функций и функциональные блоки, которые являются связываемыми логическими единицами.
• При работе с различными языками программирования доступны специальные редакторы: FBD-редактор, LD-редактор, SFC-редактор, IL-редактор, ST-редактор, LL984-редактор. Каждый редактор имеет индивидуально разработанное меню и инструментальную панель. При создании секции выбирается редактор, в котором будет проходить работа.
• В дополнение к языку программирования имеются также зависимые от него следующие редакторы: редактор типов данных, редактор переменных, редактор данных ссылок. Эти редакторы делают доступными различные функции независимо от языка программирования.

• Рис. 12.1. реакция (включение/отключение) оборудования;
• Структура программы станции начинается с названия проекта, двойной щелчок мыши по которому вызывает появление конфигурации данного проекта.
• Программа станции состоит из следующих модулей (Рис. 12.1.):
• где Initial - секция в которой выполняется первоначальная инициализация переменных программы;
• CmdNPSProc - секция обработки общестанционных команд (отключение\включение вспомсистем, установка дистанционного и местного режима станции);
• ModBusPlusProc - секция диагностики сети ModBuss Plus.
• OIPProc - секция обработки и переописания аналоговых сигналов, сглаживания, определение недостоверности сигнала, анализ сигнала на превышения (занижения) уставок;
• RedefineIn - секция входного переописания сигналов;
• LimitProtects - группа секций обработки предельных параметров, по которым происходит
• LimitSignProc - секция обработки сигнализаций по предельных параметров;
• Simulatoin - секция симуляции сигналов магистральных агрегатов, задвижек, вспомогательных систем для проверки алгоритмов работы систем без подключенных полевых датчиков;
• MainProc - секция описывает действия, выполняемые при возникновении пожара;
• ValvesProc - секция управления задвижками;
• VSGroup - группа секций управления вспомогательными системами;
• AlarmsProc - секция управления сиренами;
• DataForPeerCop - секция, в которой формируется область сигналов передаваемых на контроллер другой станции посредством системы PeerCop;
• Raduga - секция, которая взаимодействует с прибором приемно-контрольным пожарный «Радуга 2А»;
• IPCESES - секция осуществляет прием и обработку данных с датчиков ИП101_1- А2 «ИПЦЭС».
• DiagnoProc - секция диагностики корзин СА и входных/выходных модулей.
• RedefineOut - секция переописания дискретных выходных сигналов;
• Рис. 12.2. Окно конфигурирования контроллера.
• Секция Initial подготовки данных для выполнения программы.
• Первоначальная инициализация переменных программы производится в секции Initial, в которой имеются три основные переменные: slInitDone, slInitVar и и slStartProgram. Эти переменные разделяют программу секции на три части конструкциями IF … THEN.
• В конструкции переменной slInitDone выполняется одноразовая инициализация переменных: коэффициенты, флаги, уставки таймеров, ссылки аналоговых сигналов, параметры модуля чтения информации по интерфейсу RS-485 и др. В данной конструкции также производится отключение секций обработки защит и аналоговых параметров. Это необходимо для того, чтобы загрузить с верхнего уровня все уставки и технологические максимумы/минимумы аналоговых параметров.
• Конструкция переменной slInitVar необходима для того, чтобы после первональной загрузки программы в контролер (загрузки без функции Upload) проинициализировать временные уставки и параметры агрегатов и задвижек.
• Конструкция переменной slStartProgram необходима для того, чтобы после загрузки уставок в контроллер включить секции обработки защит путем установки в RDE листе среды разработки Concept переменной slStartProgram в единицу. Такой подход позволяет ускорить загрузку уставок в контроллер (т.к. не обрабатываются защиты), а также избежать появления большого числа ложных оперативных сообщений на верхнем уровне от сравнения с нулевыми или неверными уставками.
• Кроме операций описанных выше в секции Initial выполняется синхронизация времени контроллера с системой отображения верхнего уровня или с системой телемеханики, а также выполняется отсчет по таймерам. Отсчет по таймерам выполняется блоком TMR_BLK30. Блок читает в начале каждого цикла выполнения программы (скана) системное время и выдает на выход mSecBlk разницу между значением времени в начале предыдущего скана и текущим временем в миллисекундах. На выход SecBlk поступают импульсы c интервалом 1 секунда. Данные отсчеты полученные от блока TMR_BLK30 используются блоком обработки таймеров TMR_MAIN30. На вход BLK блока подается переменная mSecBlk или SecBlk, в зависимости от миллисекундного или секундного отсчета. На вход PT блока подается значение временной уставки в миллисекундах или секундах.
• Каждому таймеру в управляющей программе соответствует уникальный номер и управляющее слово ET в следующем формате:
• Биты с 0 по 13 - значение времени отсчитываемое с момента запуска таймера. В момент запуска таймера значение времени равно уставке PT. Далее из содержимого битов 0-13 вычитается значение на входе BLK.
• Бит 14 - блок выставляет значение «1», если значение битов 0-13 слова ET стала равна 0 (срабатывание таймера). Значение «1» снимается блоком в начале следующего скана.
• Бит 15 - запись в бит значения «1» является сигналом для запуска таймера. Бит 15 снимается одновременно с выставлением «1» в бит 14 или принудительно из управляющей программы.
• Если слово ET приравнять нулю, то таймер сбросится принудительно.
• Синхронизация и установка времени в контроллере производится с помощью блока SET_TOD. Блок предназначен для установки системного времени контроллера с АРМ инженера или телемеханики.
• При установке входа S_PULSE с «0» в «1» с помощью переменной SetTimeDay (адрес 0:000002) может производится коррекция системного времени контролера.
• Переменная SetWeekDay (адрес 4:00017) привязана ко входу D_WEEK и служит для установки дня недели.
• Переменная SetMonthReg (адрес 4:00011) привязана ко входу MONTH и служит для установки месяца года.
• Переменная SetDayReg (адрес 4:00012) привязана ко входу DAY и служит для установки числа месяца.
• Переменная SetYearReg (адрес 4:00013) привязана ко входу YEAR и служит для установки года.
• Переменная SetHourReg (адрес 4:00014) привязана ко входу HOUR и служит для установки часа в сутках.
• Переменная SetMinuteReg (адрес 4:00012) привязана ко входу MINUTE и служит для установки минут.
• Переменная SetSecondReg (адрес 4:00012) привязана ко входу SECOND и служит для установки секунд.
• Выход TOD_CNF блока выдает «1», если системные часы определены и блок готов к установке времени. Если на выходе блока значение «0», значит либо не найдены системные часы, либо идет процесс установки системного времени.
• В секции также производится контроль работы главного компьютера. Контроль реализован с помощью таймера. Управляющее слово таймера контроля работы главного компьютера находится в массиве InitialTimers с индексом [1]. С помощью переменной vuMainCompCnt устанавливается номер ведущего компьютера.
• Секция OipProc - обработка аналоговых параметров.
• В секции OIPProc используется программный блок AIP. Блок AIP имеет тип OIP и предназначен для обработки входных аналоговых сигналов.
• Блок AIP имеет следующие входа:
• iBBSign: сигнализация.
• IDMes: начальный номер оперативных сообщений.
• MaxAI: Количество обрабатываемых аналоговых сигналов.
• AIBegin: начальный адрес массива ссылок на аналоговые сигналы в 4-й области.
• DTBegin: начальный адрес массива ссылок на уставки в 4-й области.
• iAIIndex: индекс входного аналогового параметра для записи уставок.
• iAIIndex2: подтверждение завершения записи уставок по данному входному аналоговому параметру(равен индексу параметра).
• iAOIndex: индекс выходного аналогового параметра для записи уставок.
• iAOIndex2: подтверждение завершения записи уставок по данному выходному аналоговому параметру(равен индексу параметра).
• iwPoint: адрес (ссылка в явном виде) источника параметра.
• iwHL: верхний предел датчика (код АЦП).
• iwMax2: максимальная аварийная уставка.
• iwMax1: максимальная уставка
• iwMin1: минимальная уставка
• iwMin2: минимальная аварийная уставка
• iwLL: нижний предел датчика код АЦП
• iwKC: коэффициент сглаживания
• iwDelta: зона нечувствительности
• iwMask: маска выдачи оп. сообщений и сигнализации по срабатыванию уставок.
• iDebugAI: номер сигнала на выходе oDebugAI.
• iDebugAC: номер параметра в коде АЦП на выходе oDebugACP.
• iDelay: задержка записи уставок при прокачке с верхнего уровня.
• Блок AIP имеет следующие выхода:
• оBBSign : звонок в операторной
• oAIndex: индекс параметра для записи уставок.
• AIIndex2 : подтверждение завершения записи уставок по данному входному аналоговому параметру (равен индексу параметра).
• AOIndex : индекс параметра для чтения уставок.
• AOIndex2 : подтверждение завершения чтения уставок по данному входному аналоговому параметру (равен индексу параметра).
• IwPoint : адрес источника параметра (3хххх или 4хххх).
• оwHL : верхний предел датчика код АЦП.
• owMax2 : максимальная аварийная уставка.
• owMax1 : максимальная уставка.
• owMin1 : минимальная уставка.
• owMin2 : минимальная аварийная уставка.
• owLL : нижний предел датчика код АЦП.
• owKC : коэффициент сглаживания.
• owDelta : зона нечувствительности.
• owMask1 : маска выдачи оп. сообщений по срабатыванию уставок.
• owMask2 : маска включения сигнализации по срабатыванию уставок.
• В каждом скане модуль OIP обрабатывает все аналоговые входные сигналы. Для этого модуль считывает код АЦП начиная с регистра с адресом в переменной AIBegin. Количество считываемых регистров равно значению в переменной iMaxAI. Командное слово аналогового сигнала имеет формат:
• Биты 0-10 - код коэффициента сглаживания аналогового сигнала.
• Бит 11 - бит защелка симуляции.
• Бит 12 - бит - команда на симуляцию.
• Биты 13 - 15 - срабатывание уставок:
• 001 - минимальная аварийная уставка;
• 010 - минимальная уставка;
• 011 - норма;
• 100 - максимальная уставка;
• 101 - максимальная аварийная уставка;
• 110 - нижняя недостоверность;
• 111 - верхняя недостоверность.
• Группа секций LimitProtects - обработка защит по предельным значениям параметров.
• В секции LCommonProc осуществляется переописание сигналов, заведенных на защиты по предельным значениям с помощью блока MSP30, запуск, сброс и обработка таймеров защит и прописана реакция оборудования на каждую защиту: включение и отключение вспомсистем, сирен и табло.
• Обработка срабатывания таймеров защит по предельным значениям производится в секции LTimersProc.
• Программа секции анализирует наличие 15-го бита в массиве параметров awList4_P. При наличии параметра производится отработка соответствующего вида защиты. При этом выдается сообщение и включается сирена в операторной.
• Секция LimitSignProc - обработка сигнализации по предельным значениям параметров.
• В секции LimitSignProc осуществляется переописание сигналов, заведенных на защиты по предельным значениям с помощью блока MSP30.
• Программа секции анализирует наличие 15-го бита в массиве параметров awList5_P. При появлении и исчезновении параметра производится выдача соответствующих оперативных сообщений.
• Рис. 12.3. Фрагмент ST программы из секции Raduga.

• Рис. 12.4. Фрагмент FBD программы из секции ModBusPlusProc.
• 13. СИСТЕМА ВИЗУАЛИЗАЦИИ IFIX 3.5
• Среда разработки.
• Intellution Workspace является исходной точкой при использовании iFIX. Просто запустите iFIX и Workspacе сразу начнет работать (рис. 13.1):

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Рис. 13.1. Intellution Workspace.
• Workspace предоставляет интегрированную среду конфигурации (Configure), которая позволяет создавать и модифицировать документы для локального узла. Будучи частью этой среды, Intellution WorkSpace запускает приложения iFIX и интегрируется с ними, что устраняет необходимость переключения на другие программы.
• Панели инструментов Intellution WorkSpace содержат кнопки для выполнения общих операций. Например, стандартная (Standard) панель инструментов, дает возможность создавать, открывать и распечатывать документы (рис. 13.2).
• Рис. 13.2 Стандартная панель инструментов Intellution Workspace
• Панель приложений (Application) также позволяет выполнять часто встречающиеся задачи. Эта панель инструментов содержит кнопки, которые запускают приложения iFIX без помощи системного дерева и позволяют получить доступ к информации из электронных книг iFIX и Internet-сайта фирмы Intellution (ри.9.3).
• Рис. 13.3 Панель инструментов Application
• Рис. 13.4 Панель инструментов Utilities
• Другая панель инструментов WorkSpace - это панель утилит (Utilities). Она позволяет выполнять обычные операции с базой данных без Администратора базы данных (Database Manager). Панель утилит показана на рисунке 9.4. С помощью этой панели можно также обновлять связь между точками ввода/вывода рисунка и базой данных процесса. Такой процесс называется разрешением (resolving) рисунков.
• Разработка рисунков

iFIX дает возможность разработчикам и инженерам по процессу создавать динамические экранные формы (рисунки). Используя ActiveX формат, iFIX позволяет встраивать в рисунки COM-объекты управления (OCX), использовать элементы из других источников (например, битовые образы) или встраивать другие приложения OLE-автоматизации.

При рисовании экранных форм в Intellution WorkSpace, вы можете использовать возможности для настройки рисунков. Вы можете просматривать рисунки, переключившись в среду выполнения.

После запуска Intellution WorkSpace вы можете начать, создав новый рисунок или открыв уже существующий. Для создания нового рисунка щелкните по кнопке New Button на стандартной панели инструментов; эта кнопка выглядит так: . С помощью панелей инструментов iFIX вы можете добавлять в рисунок различные объекты.

Таблица 13.1. Создание рисунков.

Щелкните по кнопке	Чтобы добавить
	Прямоугольники.
	Прямые линии.
	Овалы.
	Дуги (отрезки кривых линий).
	Прямоугольники с закругленными вершинами.
	Многоугольники.
	Ломаные (два или более соединенных отрезка).
	Сегменты (кривая, соединяющая концы отрезка).
	Круговые сектора.
	Текст.
	Диаграммы (сложные объекты, составленные из линий, текста и прямоугольников).
	Data Links (Связи Данные).
	Alarm Summaries (Сводки тревог).
	Экранные кнопки.
	Объекты-переменные.
	Объекты OLE.
	Объекты-таймеры.
	Объекты-события.
	Текущая дата (текстовый объект).

После того, как вы выберете форму (например, прямоугольник, прямоугольник с закругленными вершинами, овал, линию, ломаную, многоугольник, дугу, сектор), ее легко добавить в рисунок.

Анимация объектов.

Когда вы будете готовы анимировать объект, откройте диалоговое окно Animations, дважды щелкнув по объекту. (Для некоторых объектов, таких как OCX, Alarm Summaries, связи Данные и диаграммы, вам придется щелкнуть правой кнопкой мыши по объекту и выбрать пункт Animations из всплывающего меню.) При этом появится диалоговое окно Animations, показанное на рисунке 13.5.

Рис. 13.5. Диалоговое окно Animations

Щелкните по закладке, содержащей свойство, которое вы хотите использовать. Затем выберите контрольное окно Animate для свойства, которое вы хотите анимировать.

Свойства любого объекта в рисунке можно анимировать следующим образом:

1. Дважды щелкните по объекту, который вы хотите анимировать.

2. Выберите закладку, содержащую свойство, которое вы хотите анимировать.

3. Выберите контрольное окно Animate для свойства, которое вы хотите использовать при анимации.

4. Введите источник данных, который вы хотите использовать в поле Data Source для того, чтобы динамически устанавливать значение свойства.

5. Выберите тип преобразования данных, который вы хотите использовать, и заполните соответствующие поля.

Конфигурирование базы данных

iFIX предоставляет информацию о процессе для менеджеров, диспетчеров и операторов в форме отчетов, экранов, архивированных данных, тревог, сообщений и статистических диаграмм. Источниками этой информации являются OPC серверы или оборудование процесса - контроллеры, датчики, моторы, переключатели и другие устройства, требующиеся для производства продукта.

iFIX считывает информацию о процессе с этих устройств и сохраняет ее в одной или более базах данных процессов, расположенных на ваших SCADA серверах. База данных - это неотъемлемая часть вашей стратегии автоматизации производства; для большинства приложений iFIX она является главным источником данных о процессе. Независимо от того, собираете ли вы данные истории или генерируете отчеты, iFIX предполагает создание базы данных, которая обеспечивает поддержку задач контроля и управления производством.

Основным средством для создания и управления базами данных процессов является Администратор базы данных (Database Manager). Эта программа позволяет открывать и конфигурировать базу данных любого SCADA сервера. Также вы можете:

Выбирать состав и порядок отображения элементов базы данных.

Искать и заменять информацию, содержащуюся в базе данных.

Импортировать и экспортировать базу данных.

Автоматически создавать блоки базы данных по шаблону.

Настроить экранную форму для работы с базой данных.

Каждый SCADA сервер при запуске загружает базу данных процесса. Будучи загруженной, база данных:

Принимает значения от драйвера ввода/вывода или от OPC (OLE for Process Control) сервера.

Производит операции над значениями в соответствии со своей конфигурацией (стратегия управления).

Сравнивает эти значения с заданными границами тревоги.

Выдает обработанные значения драйверу ввода/вывода или OPC серверу.

Посылает тревоги на экраны операторов, принтеры, файлы и сетевые сервисы тревог.

Рис. 13.6. Ввод значений в базу данных.

Рисунок 13.6 иллюстрирует каким образом значения вводятся в базу данных, проходят через последовательность блоков и выходят из базы данных в качестве вывода.

Основными составляющими базы данных процесса являются блоки. Блоки могут делать следующее:

Получать значения с другого блока, OPC сервера, либо непосредственно от драйвера ввода/вывода.

Производить операции над значениями в соответствии со своей конфигурацией.

Сравнивать входящие значения с предустановленными границами.

Изменять масштаб величин процесса так в соответствии с заданным диапазоном.

Выполнять вычисления.

Выводить значения обратно в драйвер ввода-вывода или ОРС сервер.

iFIX предоставляет различные типы блоков, каждый из которых способен выполнять какую-то одну функцию.

По умолчанию, когда вы устанавливаете iFIX, он создает пустую базу данных на вашем SCADA сервере. При помощи Администратора базы данных вы можете добавить необходимые блоки к этой базе данных (рисунок 13.7).

Рис. 13.7. Добавление блоков в базу данных.

После этого для конфигурирования блока следует ввести:

Имя блока.

Каким образом он получает данные от драйвера ввода/вывода, OPC сервера или от другого блока.

Куда он посылает информацию.

Занимается ли он преобразованием данных.

Как он реагирует на критические изменения значений - это называется генерацией тревог.

Как он масштабирует значения для экранов операторов.

Отдельно взятые блоки выполняют в базе данных конкретные задания. Комбинируя вместе два или более блоков, вы можете создавать цепочки. Каждая цепочка выполняет задания составляющих ее блоков, передавая данные от одного блока к следующему. Если их должным образом сконфигурировать, цепочки могут генерировать тревоги, собирать данные, а также проверять, автоматизировать и поддерживать процесс. При автоматизации больших процессов, в которые входит некоторое количество устройств ввода/вывода, база данных может содержать много цепочек, каждая из которых предназначена для автоматизации и поддержания работы конкретной функции или шага процесса

Рис. 13.8. Блоки, соединенные в цепочки.

Каждая цепочка может содержать до 30 блоков, причем каждый блок конфигурируется для выполнения конкретной обрабатывающей функции. Некоторые блоки конструируются для работы в цепочках, в то время как другие конструируются с расчетом, что они будут работать сами по себе.

Чтобы блоки и цепочки базы данных функционировали, программа SAC (Scan, Alarm and Control - Сканирование, генерация тревог и управление) обрабатывает их с заданным временным интервалом, путем:

Сканирования индивидуальных блоков в цепочке, считывания новых значений ввода/вывода и записи значений в оборудование процесса.

Генерации тревог, когда входные значения выходят за установленные заранее предельные значения.

Управления процессом автоматизации. Для этого контролируется, что каждый блок проверяет и обрабатывает входные данные в соответствии с его конфигурацией и посылает значения дальше в следующий блок цепочки.

Рисунок 13.9 показывает, как SAC считывает значения процесса, пересылает эти значения через цепочки базы данных и возвращает выходные значения.

Рис. 13.9. Как SAC считывает данные ввода-вывода.

После того, как вы создадите базу данных процесса, ваш SCADA сервер может отображать условия процесса и генерировать сообщения о тревогах. Тревоги происходят, когда входная величина превосходит заранее заданный предел. С помощью Intellution WorkSpace вы можете нарисовать и при возникновении тревоги анимировать любой объект, вращая его, изменяя цвет или размер. Эти визуальные указания помогают оператору своевременно отреагировать на возникшие тревоги.

Вы можете создать базу данных процесса, выполнив следующие шаги:

1. Создайте первичные блоки для ваших точек ввода/вывода.

2. Создайте любые необходимые вам дополнительные блоки и соедините их с вашими первичными блоками, так чтобы образовались цепочки.

3. Проверьте базу данных на наличие ошибок.

4. Исправьте все ошибки и настройте работу базы данных.

Зоны тревоги.

iFIX использует селективную конфигурацию тревог, основанную на зонах тревоги, которые являются физическими или функциональными производственными подразделениями. Предоставляется неограниченное количество зон тревоги, которые служат адресатами распределения тревог и сообщений. Каждую из этих зон тревог вы можете назвать по вашему усмотрению, чтобы ее можно было легко идентифицировать внутри вашей системы. Первые 16 зон тревог по умолчанию помечаются буквами от А до Р. Каждую зону тревог можно затем назначить для посылки тревог и сообщений в выбранные места назначения тревог. Вы можете переименовать зоны, заданные по умолчанию, или добавить новые, щелкнув по кнопке Alarm Area Database на панели инструментов SCU. Каждое вводимое вами имя зоны тревог должно быть уникальным и не превышать 30 символов. Чтобы ввести или отредактировать имя зоны тревоги, iFIX должен в этот момент работать. Кроме того, со SCADA сервера можно только редактировать базу данных зоны тревог.

Планировщик

Существуют такие задачи, которые может потребоваться выполнять либо в конкретное время, либо периодически, либо при изменении значения в базе данных или в любом OPC сервере данных. Например, может потребоваться запустить скрипт Visual Basic for Application (VBA), который генерирует отчет в конце каждой смены или заменяет экранную форму, когда значение некоторой точки базы данных превосходит заданное значение. Планировщик (Scheduler) позволяет создавать, редактировать, отслеживать и выполнять оба типа действий в качестве записей (entries) в расписании. С помощью Планировщика можно задать время или событие срабатывания, а также выполняемое действие, называемое операцией (рисунок 13.10).

Рис. 13.10 Планировщик в среде конфигурации

iFIX предоставляет эксперты разработки скриптов (Script Authoring Experts) для общих задач типа замены экранных форм. Эти эксперты генерируют скрипты на основе сообщенной им информации. Также имеется возможность писать собственные скрипты для тех общих задач, для которых отсутствуют эксперты.

iFIX показывает расписания в среде конфигурации WorkSpace, позволяя создавать, изменять и запускать мониторинг записей при работе над проектом.

В среде выполнения вы можете просматривать статус и статистику записей вашего расписания. Вы можете также управлять записями с помощью кнопок Start/Stop, Reset, и Fire Now (запустить сейчас).

Планировщик предоставляет следующие возможности:

Дизайн в виде электронной таблицы, позволяющий просматривать и редактировать записи.

Внесение в расписание столько записей, сколько необходимо и запускать их так часто, как необходимо.

Работать как сервис под Windows NT.

Использовать для общих задач Эксперты создания скриптов.

Наблюдать выполнение записи и просматривать диагностическую статистику.

Запуск скриптов расписания по требованию.

Запускать расписания в качестве основной (foreground) или фоновой (background) задачи.

Операторский интерфейс

Рис. 13.11 iFix. Насосы пено-, водотушения.



Рис. 13.12. iFix. Объекты пенотушения.

14.  РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

14.1 Расчет надежности системы

Основные понятия.

Для количественной оценки резервируемых систем автоматизации обычно используют надежность и коэффициент готовности, которые подробнее описаны ниже.

Надежность.

Надежность - это свойство технического устройства выполнять свои функции в течение срока службы. Обычно это становится невозможным, если какой-либо компонент выходит из строя.

Коэффициент готовности.

Коэффициент готовности - это вероятность того, что система будет работоспособна в заданный момент времени. Он может быть увеличен за счет резервирования элемента. Резервные компоненты размещаются таким образом, что отказ одного компонента не оказывает влияния на работоспособность системы.

Система не работоспособная (без резервирования).

Система работоспособная (с учетом резервирования).

Цели использования резервируемых систем автоматизации.

Резервируемые системы автоматизации используются на практике с целью достижения более высокого коэффициента готовности или отказоустойчивости.

Повышение коэффициента готовности систем.

Система автоматизации удовлетворяет высоким требованиям к коэффициенту готовности, интеллектуальности, которые предъявляются к современным системам автоматизации. Кроме того, она предоставляет все необходимые функции для сбора и подготовки, данных процесса, а также для управления и контроля агрегатов и систем.

Универсальность в масштабах системы.

Полная универсальность в масштабах системы от пункта управления до датчиков и исполнительных устройств гарантирует максимальную производительность системы.

Исследование коэффициента готовности системы.

Система соединений элементов надежности для комплекса технических средств системы автоматизации пожаротушения НПС «Рязань» показана на рисунке:

Путем резервирования элементов системы, мы будем увеличивать коэффициент готовности, и исследовать надежность системы.

Исходные данные (интенсивность отказов системы):

Вероятность безотказной работы описывается экспоненциальной моделью:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Интенсивность отказов исходной системы:

(6)

(1/час)

Среднее время безотказной работы исходной системы:

(час) (7)

Вероятность безотказной работы исходной системы за время (t0):

(час)

0.5536 (8)

Время восстановления исходной системы:

Коэффициент готовности исходной системы:



Функция готовности исходной системы:

Рис. 14.1. Функция готовности исходной системы.

(9)

Резервирование элементов исходной системы, для повышения коэффициента готовности системы:

1)

Вероятность безотказной работы элемента:

(10)

Среднее время безотказной работы элемента:

(11)

Интенсивность отказов элемента:

(12)

Интенсивность отказов системы:

(13)

Среднее время безотказной работы:

(14)

Вероятность безотказной работы исходной системы за время (t0):

(час)

(15)

Время восстановления системы:

Коэффициент готовности:



Функция готовности:

Рис. 14.2. Функция готовности системы 1.

2)

Вероятность безотказной работы элемента:

(18)

Среднее время безотказной работы элемента:

(19)

Интенсивность отказов элемента:

(20)

Интенсивность отказов системы:

(21)

Среднее время безотказной работы:

(22)

Вероятность безотказной работы исходной системы за время (t0):

(час)

(23)

Время восстановления системы:

Коэффициент готовности:

Функция готовности:



Рис. 14.3. Функция готовности системы 2.

3)

Вероятность безотказной работы элемента:

(26)

Среднее время безотказной работы элемента:

(27)

Интенсивность отказов элемента:

 (28)

Интенсивность отказов системы:

(29)

Среднее время безотказной работы:

(30)

Вероятность безотказной работы исходной системы за время (t0):

(час)

(31)

Время восстановления системы:

Коэффициент готовности:

Функция готовности:



График поведения коэффициента надежности с учетом систем резервирования:

Рис. 14.4. Функция готовности системы 3.

Анализ результатов

Расчетные зависимости показывают, что надежность системы зависит от ее структуры и надежности элементов. Поэтому в общем случае возможны два пути повышения надежности комплекса:

1) Повышение надежности отдельных элементов.

2) Изменение структурной схемы соединения элементов.