· Сигнализация дрейфа первичного преобразователя и возможность "горячей" замены Hot Backup увеличивают надежность измерений

· Повышенная устойчивость к электромагнитным полям и радиочастотным помехам гарантируют устойчивую работу

· Корпус соединительной головки с двумя отсеками обеспечивает высокую надежность эксплуатации в промышленных условиях

· Превосходная компенсация изменений температуры окружающей среды

· Индивидуальное согласование измерительного преобразователя с первичным (термопреобразователем сопротивления) увеличивает точность измерений на 75%

· Встроенный ЖК-индикатор обеспечивает индикацию текущего значения измеряемой температуры и диагностических сообщений

· 5-летняя стабильность преобразователя

· Преобразователь Rosemount 3144-HART сертифицирован для использования в системах безопасности SIS, т.к. удовлетворяет нормативам IEС 61508, используемым в системах обеспечения безопасности

· Систематический мониторинг процесса повышает производительность предприятия

· Внесены в Госреестр средств измерений под №14683-04, сертификат №19118/2

насосный станция отопительный термомайзер

Погодный компенсатор

Параметры сравнения	Термомайзер Концерна «Медведь»	Термомайзер «Hun bin chan»	Термомайзер «Danfoss»
Предполагаемый срок службы	12-15 лет	3-5 лет	12-15 лет в случае установки дополнительного оборудования
Простота обслуживания	Да	нет	да
Влияние некачественного теплоносителя	Незначительное	Значительное	Значительное
Гарантия	24месяца	18 месяцев	36 месяцев
Сроки поставки и установки	2 дня	3 недели	4 дня
Качество применяемых материалов	Латунь, чугун, нержавеющая сталь (+)	-	Чугун, легированная и нержавеющая сталь (+)
Экономия	+	+	+
Сроки окупаемости	6 месяцев	6 месяцев	24 месяца
Необходимость дополнительного оборудования	нет	нет	да
Необходимость изменения тепловой системы	нет	да	да
Простота заказа	да	да	да
Адаптированность для российского потребителя	да	Нет (меню устройства управления на английском языке)	да
Ассортимент продукции	Маленький (три вида регуляторов и два вида устройств управления)	Большой (на базе несколько сотен наименований продукции)	Большой (13000 наименований товара
Цена	от 22000	от 24500	от 100000

Термомайзер Концерна «Медведь» в сравнении с другими получил 13 плюсов и только один минус. Термомайзеры, выпускаемые этим производителем бывают только трех видов. В то время, как остальные фирмы производят гораздо большую гамму продукции. Но, с другой стороны, один из данных типов термомайзера обязательно подойдет для любой конкретно взятой системы отопления. И при анализе других фактов изложенных в статье можно без сомнения выбрать погодный компенсатор концерна «Медведь» Р-8.Т.

Его основное назначение автоматическое регулирование температуры смешанного потока в открытых системах горячего водоснабжения путем изменения соотношения потоков теплоносителя, поступающих в регулятор из подающего и обратного трубопроводов. Автоматическое изменение температуры горячей воды в необходимое время в соответствии с функциональными возможностями устройства управления. Для комплектования оборудования центральных и индивидуальных тепловых пунктов (ЦТП, ИТП).

Технические характеристики термомайзеров 'Р-8.Т'

Состав:

1. Устройство управления типа "ТЕПЛУР", выполненное на базе однокристальной микро-ЭВМ.

2. Клапан смесительный трехходовой типа КС.

3. Датчики температуры теплоносителя.

4. Клапан обратный со стороны подачи обратного теплоносителя в исполнениях клапанов КС01-КС06.

Параметры	Значение
Максимальная потребляемая электрическая мощность, ВА, не более (от сети 220В, 50Гц) - в статическом режиме - в момент прохождения управляющих импульсов	10 55
Температура теплоносителя в питающей сети,°С, (под заказ от 95 до 125)	до 95
Температура объекта регулирования (горячей воды), °С	от 30 до 80
Рабочее давление теплоносителя, МПа, не более:	1,0
Перепад давления теплоносителя между входными патрубками, МПа, не более:	0,2
Перепад давления теплоносителя между входными и выходными патрубками, МПа, не более:	0,6
Параметры ПИ-закона регулирования: - коэффициент пропорциональности, с/°С - постоянная времени интегрирования, с	от 0,1 до 10 от 1 до 999

Механизмы исполнительные электрические

Тип: МЭМ-100/25-10-85, Потребляемая мощность 530Вт, Тип двигателя АИР63В4 (380 В) и управляющего устройства ФЦ-0620

Исполнительные механизмы постоянной скорости предназначены для преобразование электрического сигнала управляющего устройства в перемещение рабочего органа.

Исполнительные механизмы позволяют:

· автоматическое, дистанционное или ручное управление рабочим органом;

· автоматический или дистанционный останов рабочего органа в любом промежуточном положении;

· позиционирование рабочего органа в любом промежуточном положении;

· формирование информационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа.

· Исполнительные механизмы изготавливаются с блоком сигнализации положения, который состоит из двух блоков:

· блок микропереключателей;

· датчик обратной связи.

· Типы блоков сигнализации положения:

· БСПИ - блок сигнализации положения индуктивный - преобразует перемещение выходного органа в изменение индуктивного сопротивления.

· БСПР - блок сигнализации положения реостатный - преобразует перемещение выходного органа в изменение активного сопротивления;

· БСПТ - блок сигнализации положения токовый - преобразует перемещение выходного органа в унифицированный токовый сигнал 0 - 5 мА, 0 - 20 мА или 4 - 20 мА.

· Электрическое питание блоков питания для БСПТ однофазное напряжение 220 В, 230 В, 240 В частотой 50 Гц, 220 В частотой 60 Гц.

· БКВ - блок концевых выключателей.

Выбор КТС среднего уровня АСУ ТП

В состав КТС среднего уровня АСУ ТП входят модули УСО, ПЛК, ПО контроллера, технологические сети.

КТС должен управляться программно, имея предоставленный разработчиком пакет готовых процедур и функций, обладать достаточными для наших целей возможностями. Как правило, почти все предлагаемые рынком изделия, обладают одинаковыми возможностями. Различия заключаются, в основном, в количестве входных/выходных каналов, точности и разрядности АЦП, в архитектуре и конструктивном исполнении. КТС должен по возможности более просто и надежно сопрягаться с вычислительной машиной: надежное физическое соединение простое и бесконфликтное ПО.

Выбор контроллера.

В журнале «Промышленные контроллеры АСУ» №8 за 2008 год в одной из статей сказано: «Отечественные производители тоже кое-что предлагают в области промышленных контроллеров и даже сравнительно недорого, но применение их изделий в СА требует известной хитрости и смекалки, связанной с адаптацией к конкретному ТП, поэтому зачастую бывает проще разработать и изготовить контроллер самостоятельно. Но и в этом случае остается большая проблема - специалист по автоматике должен изучить программирование однокристальных контроллеров с применением кросс-средств, надежность такого устройства, как правило, очень сильно зависит от квалификации конкретного разработчика». Основываясь на этом высказывании, сразу оговоримся, что будем выбирать контроллер зарубежного производства т.к. контроллер является одной из основных составляющих АСУ ТП. Нам необходим достаточно надежный и простой в обслуживании и установке контроллер. Для выбора контроллера сделаем сравнение основных серий контроллеров некоторых фирм.

UNO-2182-одна из последних разработок.

Компания Advantech начала поставки высокопроизводительного встраиваемого компьютера

UNO-2182 на базе процессора Intel Core2Duo, являющегося новым звеном в линейке универсальных контроллеров для АСУ ТП серии UNO.

UNO-2182 специально разработан для тех промышленных приложений, где требуются высочайшая производительность вычислительного ядра, а также разнообразие интерфейсов, возможность гибкого расширения и при этом относительно небольшие габаритные размеры.

В компьютере используется процессор Intel Core2Duo с рабочей частотой 1,5 ГГц. Максимальный объем оперативной памяти равен 1 Гбайт. Статическое ОЗУ с питанием от резервной батареи объемом 512 кбайт позволяет сохранять критические для работы устройства данные и настройки. В качестве накопителя может использоваться как твердотельный диск Compact Flash, так и 2,5" НМЖД стандарта PATA/SATA.

Для расширения функциональных возможностей в UNO-2182 предусмотрены гнездо формата PC Card, а также слот для установки модулей формата PCI-104. Уникальный набор интерфейсов, включающий два порта Gigabit Ethernet, по два последовательных порта RS-232 и RS-232/422/485, а также параллельный порт и два интерфейса USB 2.0, обеспечивает простую и быструю интеграцию с различными сетевыми структурами. Благодаря видеовыходу типа DVI-I компьютер может работать как с цифровыми (DVI), так и с аналоговыми (VGA) дисплеями. Максимальную готовность UNO-2182 к применению обеспечивают заказные конфигурации с предустановленной операционной системой реального времени Windows CE .NET или русифицированной Windows XP Embedded SP2.

Отсутствие принудительного охлаждения, прочный алюминиевый корпус и отсутствие электромеханических накопителей позволяют использовать компьютер в самых жестких условиях эксплуатации. При этом безотказная работа обеспечивается при воздействии ударной нагрузки до 50 g, вибраций до 2 g и температуры окружающей среды от -20 до +55°C.

Контроллеры серии WinCon-8000 компании ICP DAS

Контроллеры серии WinCon-8000 представляют собой последнее поколение промышленных контроллеров производства компании ICP DAS. Вобрав в себя все лучшие характеристики серий I-7000 и I-8000, сохранив преемственность с ними, WinCon-8000 приобрел новые возможности благодаря использованию высокопроизводительного процессора Intel Strong ARM с тактовой частотой 206 МГц и оперативной памяти 64 Мб.

Как и популярные контроллеры серии I-8000, WinCon выполнен в виде отдельного блока из негорючего пластика, который содержит центральный процессор, источник питания, панель управления, коммуникационные порты и объединительную плату для установки модулей ввода-вывода. Контроллер может быть без труда установлен на DIN-рейку или на панель, причем для монтажа не требуется никаких дополнительных конструктивных элементов. При этом обеспечивается открытый и удобный доступ к панели управления, слотам для установки или замены модулей ввода-вывода и коммуникационным разъемам. Контроллер поддерживает все модули ввода/вывода сигналов, как с параллельным, так и с последовательным интерфейсом, семейства I-8000, и, кроме того, может работать с удаленными модулями ввода/вывода серии I-7000. Все модули обладают удобными съемными клеммными соединителями с винтовой фиксацией внешних проводов.

В отличие от контроллеров I-8000, WinCon-8000 имеют не только интерфейсы RS-232 и RS-485, но и интерфейсы USB и Ethernet, а также интерфейсы VGA и PS/2 для подключения клавиатуры, мыши и монитора. Таким образом, промышленный контроллер приобрел функциональность персонального компьютера, что значительно облегчает его программирование и расширяет сферу применения. Так, отладку и редактирование управляющей программы можно осуществлять непосредственно на контроллере. Кроме того, за счет наличия интерфейсов клавиатуры и монитора, WinCon может совмещать в себе функции контроллера и операторской станции. Достаточно лишь установить SCADA-систему, например Trace Mode, и контроллер может взять на себя функции современного операторского интерфейса. Контроллер имеет встроенную операционную систему Microsoft Windows CE .NET, которая характеризуется как операционная система реального времени. Она поддерживает переназначение приоритетов процессов и обеспечивает тот же уровень детерминированного управления, что и классические ПЛК. Интерфейс операционной системы позволяет воспользоваться любыми средствами, предназначенными для создания программ в этой среде, например Visual Basic .NET, Visual C#, Embedded Visual C++. Контроллер поставляется в комплекте с программной библиотекой, в которой реализованы функции работы со всеми внутренними и внешними устройствами контроллера (внутренняя шина, таймер, внешние интерфейсы, модули ввода/вывода и прочее). Кроме того, имеется подробная инструкция по программированию, а также примеры программ, написанных на различных языках программирования. Контроллер имеет слот для установки карты памяти формата Compact Flash, на которой сохраняются пользовательские программы. Это значительно упрощает работу, к тому же, пользователь может сам подобрать карту Compact Flash исходя из своих потребностей в объеме накопителя.

WinCon-8000 может применяться для решения самых разнообразных задач автоматизации во многих отраслях промышленности. К нему можно подключать не только модули удаленного ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, но и любые другие устройства: принтеры, модемы, POS-терминалы, другие компьютеры и контроллеры, словом все, что может обмениваться данными через последовательный или USB порт. Таким образом, благодаря новому контроллеру ваша система или отдельный ее сегмент могут иметь довольно сложную конфигурацию и топологию, оставаясь при этом надежной и простой в настройке и управлении.

Промышленные контроллеры. Серия System Q Mitsubishi Electric

Новейшее поколение модульных программируемых логических контроллеров (ПЛК) Mitsubishi Electric для комплексных задач автоматизации среднего и высокого уровня сложности представляет серия MELSEC System Q. Высокая вычислительная мощность в сочетании с широчайшими коммуникационными возможностями, расширением до 8192 каналов ввода/вывода и трехуровневым аппаратным резервированием позволяет их успешно использовать в АСУ ТП крупных ответственных объектов, реализуя алгоритмы управления любого уровня сложности.
ПЛК System Q поддерживают многопроцессорный режим обработки данных, что делает возможным параллельное использование в одном ПЛК до 4-х центральных процессоров (ЦП) одного или нескольких типов. Для выбора оптимальной конфигурации Вашего контроллера предлагается 15 типов процессорных модулей: 12 типов ЦП ПЛК; 2 типа ЦП управления сервоприводами; 1 тип встраиваемого промышленного ПК. Наличие многопроцессорного режима обработки в одном контроллере позволяет: организовать высокоскоростной обмен данными между отдельными процессорными модулями по внутренней шине; увеличить производительность системы и обеспечить ее высокое быстродействие за счет деления сложных алгоритмов между несколькими ЦП;

повысить надежность за счет распределенного алгоритма обработки данных;

снизить стоимость системы за счет использования одного многопроцессорного контроллера вместо нескольких однопроцессорных, объединенных по сети.

Для обеспечения безаварийной работы, предусмотрено трехуровневое аппаратное резервирование контроллера: - по центральному процессору, - по источнику питания, - по сетевым соединениям. Резервированные контроллеры гарантируют бесперебойную работу на непрерывных производствах, что особо важно в таких отраслях промышленности как энергетика, металлургия, а также в химической, нефтехимической и бумажной промышленности.

Контроллеры серии System Q имеют широкие возможности для построения систем управления c распределённой архитектурой. При этом подключение контроллера к удалённым станциям ввода/вывода возможно через стандартные полевые шины. Кроме того, возможно подключения модулей УСО с нестандартным протоколом через интерфейсы RS-422/485 или RS-232. Для организации высокоскоростного обмена данных между ЦП нескольких контроллеров, или между контроллером и удаленными станциями ввода/вывода, предлагается резервированная оптоволоконная сеть MELSECNET/10/H имеющая вид кольца. При использовании этой сети скорость передачи данных составляет до 25 Мбит/с, а удаление до 30 км. Конструктивно контроллер состоит из источника питания, одного или нескольких центральных процессоров (ЦП) и модулей ввода-вывода, которые устанавливаются в базовое шасси. Базовое шасси оснащено внутренней высокоскоростной шиной для обмена данными между отдельными модулями и ЦП. При необходимости увеличения каналов ввода вывода, к внутренней шине базового шасси подключается до семи шасси расширения, при этом их максимальное удаление от базового шасси составляет 13,2 м. К основным особенностям ПЛК System Q относятся: быстродействие до 34 нс/лог. операцию; детерминированный период выполнения программного цикла 0,5…2,000 мс с дискретностью 0,5 мс; объем памяти ЦП до 32 Мбайт; расширение до 8192 каналов ввода-вывода; широкий выбор модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов с гальванической развязкой; преобразователей сигналов температурных датчиков; аппаратных ПИД регуляторов; высокоскоростных счетчиков; позиционеров, коммуникационных модулей и т.д.; обработка аналоговых сигналов с разрядностью до 32 бит; развитые средства коммуникации и поддержка открытых полевых шин: Ethernet, CANopen, PROFIBUS/DP, DeviceNet, CC-Link, AS-Interface; реализация многопроцессорного режима обработки данных; трехуровневое аппаратное резервирование; возможность дистанционного программирования и диагностирования через модем, Internet или Intranet; самодиагностика с протоколированием сбоев в памяти ЦП; возможность программирования на языках стандарта IEC 1131.3/EN 61131-3; компактная конструкция (размер модулей ввода/вывода 27х98х90 мм) наличие встраиваемого промышленного ПК (Celeron 400 МГц, 128 Мбайт) с портами USB, 2xPCMCIA, Ethernet, VGA, PS/2. Функциональное назначение модуля - выполнение приложений ПК и ПЛК (обработка данных, управление, удаленная диагностика, визуализация, ведение баз данных, WEB-Server). Языки программирования С++; Visual Basic.

Из всех представленных контроллеров контроллеры фирмы «Митсубиси» подходят нам больше всего во первых они более функциональны, во вторых они являются наборными, и в третьих их цена может вирироваться в зависимости от выбранных модулей и блоков расширения.

Базовые шасси

Базовое шасси предназначено для аппаратного и программного объединения CPU, блока питания, входных модулей, модулей I/O и специальных функциональных модулей.

Характерные особенности:

Модули автоматически адресуются. Автоматическая адресация может быть изменена с помощью функции «Назначение Ввода/вывода» (“I/O assignment”).

Возьмем компонент имеющий наибольшее число модулей ввода/вывода Q3128-E, для того что бы была возможность расширения без покупки дополнительного шасси расширения. Q312-B имеющий 12 модулей ввода/вывода

Модули питания

Модули питания обеспечивают отдельные модули напряжениями, необходимыми для работы. Выбор источников питания зависит от потребления энергии отдельными модулями.

Характерные особенности:

Готовность к работе указывается красным светодиодом.

При использовании источника питания Q63P контроллеры могут питаться от дополнительного выхода 24 В постоянного тока.

Модули источников питания Q62P и Q64P могут использоваться по всему миру, так как они поддерживают диапазон входного напряжения от 100 до 240 В переменного тока при частоте 50/60 Гц. Возьмем блок питания Q61P-A2 его технические характеристики следующие

Входное напряжение (+10%-15%) В АС	200 - 240
Входная частота Гц	50 / 60 (±5 %)
Пусковой ток	20 А в течение 8мс
Максимальная входная полная мощность	105 ВА
Номинальный выходной ток 5 В DC A	6
Защита от перегрузки по току 5 В DC A	>6.6
Защита от перегрузки по напряжению 5 В DC В	5.5-6.5
Коэффициент полезного действия	> 70 %
Максимальное время компенсации при отказе питания	20

Базовые процессорные модули ЦП ПЛК

Процессорные модули серии MELSEC System Q доступны в виде однопроцессорных и мультипроцессорных CPU, благодаря чему они перекрывают широкий диапазон приложений. Производительность контроллера возрастает вместе с приложением путем простой замены CPU (за исключением Q00J). Q00CPU и Q01CPU являются классическими отдельными CPU, тогда как Q00JCPU образует неразделимый блок, состоящий из CPU, источника питания и базового шасси, и таким образом обеспечивает недорогое вхождение в технологию модульных ПЛК. Стандартные процессорные модули были разработаны специально для приложений, в которых легче реализовать компактную конфигурацию системы.

Характерные особенности:

Каждый процессорный модуль оборудован интерфейсом RS232C для обеспечения простого программирования и мониторинга с персонального компьютера или рабочей панели.

Встроенная флэш-память для хранения информации без дополнительных карт памяти. Обработка входов и выходов с режимом обновления. Выберем процессорный модуль Q00CPU имеющий следующие технические характеристики

Тип	Модуль ЦП (единственный процессор)
Точки входа/выхода	1024/2048
Функции самодиагностики ЦП	Обнаружение ошибок ЦП, сторожевой таймер, обнаружение отказа батареи, обнаружение сбоя памяти, проверка программы, обнаружение отказа источника питания, обнаружение выхода из строя предохранителя
Батарея резервного питания	Все модули ЦП оборудованы литиевой батареей с предполагаемым сроком службы 5 лет
Тип памяти	ОЗУ, ПЗУ
Емкость памяти	94Кбайтов 8тысяч шагов
Период программного цикла	0.16 мкс/логическую операцию
Таймер (T)	512
Счетчик (C)	512
Внутреннее/специальное реле (M)	8192
Регистр данных/специальный регистр (D)	11136
Файловый регистр (R) ©	32768
Указатель прерывания (I)	128
Указатель (P)	300
Сигнализатор (F)	1024
Индексный регистр (Z)	10
Реле связи (B)/Регистр связи (W)	2048/2048
Количество подключаемых расширений	4
Максимальное количество вставляемых модулей	24
Потребление энергии от внутреннего источника мА питания (5 В DC)	250

Модули цифровых входов

Обнаружение сигналов процесса

Входные модули необходимы для преобразования цифровых сигналов процесса с разными уровнями напряжения в уровни, необходимые для контроллера.

Характерные особенности:

Гальваническая разъвязка между процессом и управлением за счет применения оптронной пары является стандартным свойством.

Индикация состояния входов с помощью светодиодов.

Выберем входной модуль QX40-S1 его основные характеристики

Входные точки		16
Способ изоляции		Изоляция с помощью оптронной пары между входной клеммой и питанием ПК для всех модулей
Номинальное входное напряжение		24 В DC
Рабочий диапазон напряжений	В	20.4 - 28.8
Максимальный процент одновременно ВКЛЮЧЕННЫХ входов (при номинальном напряжении)		100 % (тип «приемник»)
Номинальный входной ток	мА	около 6
Сопротивление нагрузки	кОм	около 3.9
Индикатор питания		Все модули имеют светодиоды состояния для каждого входа/выхода
Соединительная клемма		18-контактная съемная клеммная панель
Количество занятых точек входа/выхода		16

Модули цифровых выходов

Технология адаптированных выходов

Выходные модули серии MELSEC System Q имеют различные переключающие элементы для адаптации ко многим задачам управления.

Характерные особенности:

Выходные модули с переключателями на основе транзистора, реле или симмистора.

Гальваническая развязка между процессом и управлением за счет применения оптронной пары является стандартным свойством.

Модули с развязкой между каналами.

Из представленных модулей выберем модуль QY22

Выходы		16
Тип выходов		Сим. три. тир.
Расположение общей клеммы		16
Способ изоляции		Изоляция с помощью оптронной пары между выходными клеммами и питанием ПК
Номинальное выходное напряжение		100 - 240 В AC
Минимальная коммутируемая нагрузка		24 В AC (100 мА) 100 В AC (25 мА) 240 В AC (25 мА)
Максимальный выходной ток	A	0.6
Выходной ток на групповой TYP	A	4.8
Пусковой ток		--
Ток утечки в состоянии ВЫКЛ	мА	?1.5 мА (120 В AC), ?3мА(240ВAC)
Подавление шума		RC-
Индикатор питания		Все модули имеют светодиоды состояния для каждого выхода
Соединительная клемма		18-контактная съемная клеммная панель
Количество занятых точек входа/выхода		16

Это все основные блоки но для управления технологическим процессом нам понадобиться еще модуль позиционирования и модуль интерфейсов.

Модули позиционирования

Данные модули специально разработаны для систем, включающих несколько осей, которые не требуют какого-либо всеобъемлющего регулирования. Модуль QD70P4 регулирует до 4 осей, а модуль QD70P8 - до 8 осей. В связи с тем, что можно использовать любое количество модулей позиционирования, то число осей, по которым выполняется регулирование, также не ограничено.

Характерные особенности:

Управление 4 или 8 осями с помощью одного модуля и более чем 8 осями при использовании нескольких модулей.

Быстрый запуск до 8 осей одновременно (0,1 мс на ось после команды запуска от CPU).

Возможен выбор различных систем управления позиционированием.

Простая установка параметров и данных позиционирования за счет дополнительно доступного программного обеспечения позиционирования GX Configurator-PT. Доступны следующие методы позиционирования: позиционирование «От точки к точке» (PTP) (Point To Point); скоростное/геометрическое позиционирование; контроль траектории.

Интерфейсные модули

Обмен данными с периферийными устройствами

Этот модуль обеспечивает связь с периферийными устройствами через стандартный интерфейс RS232. Периферийные устройства подключаются по схеме «точка-точка» по принципу «1:1».

Характерные особенности:

Модуль QJ71C24N имеет один интерфейс RS232 и один интерфейс RS422/485. Модуль QJ71C24-R2 имеет два интерфейса RS232, амодульQJ71C24N-R4 - два интерфейса RS422/485.

Позволяет компьютеру , подключенному к системе, получать полный доступ ко всему набору данных CPU MELSEC Q, используя SCADA систему или программное обеспечение для мониторинга.

Поддержка обмена данными ASCII с подключенными устройствами, такими, как считыватели штрих-кодов, весы и системы идентификации.

Встроенная флэш-память для регистрации данных о качестве, производительности и тревогах, которые могут печататься, когда возникнет такая необходимость.

Состояние модуля и связи показывается светодиодами.

Проверка связи и функция мониторинга возможны при использовании программного обеспечения GX Configurator UT.

Выбор КТС верхнего уровня АСУ ТП.

К верхнему уровню АСУ ТП относится АРМ оператора и БД.

АППАРАТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Минимальная конфигурация компьютеров АРМ.

Типовое рабочее место диспетчера: Компьютер

· Процессор - Pentium 4 - 2.8Ghz.

· Оперативная память - 1024 Mb.

· Свободное дисковое пространство - 100 Gb.

· Integrated VGA

Сервер базы данных HP ProLiant DL320s:

Процессор Двухъядерный процессор Intel® Xeon® 3060 (2,40 ГГц, 65 Ватт, шина FSB 1066);
Чипсет
Производитель и марка чипсета Чипсет Intel® 3010 Поддерживаемые частоты системной шины 667/800/1066
Оперативная память
Тип Небуферизованная память PC2-5300 (667 МГц) ECC DDR2 SDRAM с поддержкой чередования адресов (если модули DIMM размещаются парами) Количество слотов 4 слота DIMM Максимальный объем 8 Гб (4 x 2 Гб) Количество памяти Максимум 8 Гб
Накопители
RAID-контроллеры Smart Array P400 Максимальное число дисков в RAID-группе До 12 Тип жесткого диска SATA, SAS Объем жесткого диска 9 Тб (12 x 750 Гб) SATA;
Сеть
Производитель сетевой платы Встроенный двухпортовый гигабитный адаптер NC324i PCIe для сервера Скорость 10\100\1000

Хранение и обработка информации

Для хранения информации используется сервер InterBase под управлением ОС Windows 2000/XP и может хранить терабайты информации. Организационная структура базы данных (БД) позволяет хранить полную информацию о результатах обмена данными, по меньшей мере, за три года функционирования диспетчерского центра и, кроме того, обобщенную аналитическую информацию ещё за несколько лет.

Описание программного обеспечения.

Программное обеспечение АРМа обеспечивается SCADA-системой КАСКАД.

SCADA-система «КАСКАД для WINDOWS» (далее - КАСКАД) представляет собой мощный инструмент наблюдения, анализа и управления технологическими процессами; имеет в своем распоряжении все необходимые инструменты, присущие современным SCADA-системам, а также ряд уникальных особенностей.

Система КАСКАД спроектирована так, чтобы обеспечить максимально удобную работу с ней для пользователей различной квалификации, имеет интуитивно понятный интерфейс и проста в освоении.

Система имеет мощную сетевую архитектуру, что позволяет легко наращивать ее мощность, гибко конфигурировать под любой технологический процесс, комбинируя нужные модули.

Система КАСКАД включает в себя следующие компоненты:

Серверные модули:

- Сервер Доступа к Данным осуществляет получение, обработку и накопление данных, ведение базы данных, анализ и передачу управляющих воздействий. Накопление данных ведется в виде SQL-базы данных под управлением сервера InterBase.

- Интерфейсные модулеи доступа к данным осуществляют связь с источниками данных (микроконтроллерами и т.п.).

- Конфигуратор СДД предоставляет унифицированный интерфейс для настройки модулей доступа к данным (формирования набора опрашиваемых устройств, тегов, настройка параметров опроса).

Клиентские модули:

- Модуль визуализации ТП является основным средством визуального контроля текущих параметров ТП, а также главным инструментом управления процессами. Отображаемые данные группируются в виде панелей мнемосхем. Каждая панель может отображать информацию в любом удобном для восприятия и анализа виде: текстовом, графическом (растровое или векторное изображение), анимированные изображения, видеоролики, тренды, гистограммы и т.д. Причем виды отображения могут комбинироваться в любом сочетании. Навигация по мнемосхемам максимально проста. Настройка мнемосхем производится во встроенном редакторе.

- Модуль просмотра исторических данных ТП представляет собой мощное и удобное средство просмотра истории технологического процесса, отслеживания динамики ТП благодаря развертыванию данных в графическом виде. Информация может представляться как в двух, так и в трех измерениях, в абсолютных единицах (единицы измерения), в процентах. Возможен просмотр как исторических, так и текущих данных (следящий режим). Данные при отображении логически группируются в виде панелей предыстории. Каждая панель может работать как независимо от других панелей, так и синхронно с ними. Добавление и удаление графиков производится налету, как и изменение масштаба отображения. Количество одновременно отображаемых панелей и графиков на каждой панели в принципе не ограничено и выбирается из соображений удобства восприятия и здравого смысла.

- Модуль формирования отчетной документации позволяет создавать отчеты любого вида за любой период времени, вести как сменную, так и сквозную документацию, а также анализ данных. Формирование отчетов производится в формате и под управлением Microsoft Excel. Во-первых, это дает пользователю возможность настроить вид выходной документации, используя весь мощный инструментарий, предоставляемый программой Microsoft Excel, а во-вторых, позволяет использовать сформированные документы в дальнейшем без дополнительных преобразований. Вид документа настраивается один раз и запоминается в виде шаблона. По этому шаблону в любое время может быть сформирован выходной документ на любой момент времени.

- Модуль звуковой сигнализации осуществляет контроль соответствия технологического процесса установленным режимам. В случае нарушений происходит информирование пользователя проигрыванием звуковых файлов. Благодаря чрезвычайно гибкой настройке модуль может быть использован также и для комментирования хода технологического процесса. В качестве звуковой информации могут быть использованы голосовые сообщения; сообщение можно составлять из нескольких элементов, зацикливать произвольный участок цепочки. Узел, вызвавший аларм, отображается модулем визуализации, что позволяет немедленно принять необходимые меры. Каждому контролируемому параметру задается приоритет, что позволяет в первую очередь обрабатывать более важные алармы.

Модули системы КАСКАД работают независимо друг от друга, поэтому можно, например, одновременно формировать отчет, анализировать исторические данные и следить за текущим ходом процесса.

Для разграничения уровней доступа к информации введена система пользователей и паролей. Каждому пользователю определяются права на запуск приложений, просмотр данных и изменение настроек.

Обобщенное математическое описание контура регулирования давления

Регулирование давления происходит как клапанами так и с помощью насоса, рассмотрим схему регулирования сперва клапанами в общем виде.

Объектом регулирования будет являться клапан, входной координатой x(t) является величина задания на давление, выходной координатой y(t) - давление. Т.к. задание на давление (входная координата) задаётся постоянным в качестве уставки, то система регулирования должна постоянно «держать» давление на заданном уровне с заданной точностью при любых возмущающих колебаниях давления.



Передаточная функция объекта регулирования имеет вид.

где,

К - коэффициент усиления объекта;

?В,О - запаздывание на включение/отключение устройства;

ТВ,О - постоянная времени напора воды.

Необходимо также рассмотреть контур регулирования скорости двигателя насоса в зависимости от выходного давления.

P -давление в трубопроводе;

Kпч-д - коэффициент передачи преобразователя частоты-двигателя;

Tм - постоянная времени преобразователя частоты-двигателя;

Kн - коэффициент передачи насоса;

Tн - постоянная времени насоса;

Kд - коэффициент передачи датчика давления.

f(Q)- возмущающее воздействие.

Проведем синтез двух систем и в итоге получаем комплексное регулирование давление в общем виде.

Тогда общая передаточная функция объекта регулирования

Вычисление ПИ- регулятора

Для настройки регулятора в любой системе, необходимо задаться критериями качества переходного процесса регулируемой координаты, такими как величина перерегулирования, величина статической ошибки и временем переходного процесса. Данные по критериям переходных процессов регулируемых координат не были заданы, поэтому регуляторы настраиваются на максимальное быстродействие при 5 %-ном перерегулировании. Как правило настройку системы осуществляют следующим образом в первую очередь перед настройкой регулятора «отключают» И- и Д- коэффициенты, затем, настраивают, путём подбора, пропорциональный коэффициент регулятора (П-коэффициент), добиваясь оптимального переходного процесса давления (приблизительно 5%-го перерегулирования и времени переходного процесса ~10 с.), затем переходят к подбору коэффициента для уменьшения ошибки между заданным и установившимся значением давления на выходе. Объединяет два регулятора П и И, т.к. он будет обладать наилучшими свойствами, а именно: за счет П - составляющей улучшается показательные качества в переходном процессе, а за счет И - составляющей уменьшается ошибка регулирования т.е. улучшается точность.

В качестве критерия качества регулирования принимаем желаемую передаточную функцию разомкнутого контура. Для рассматриваемой системы регулирования целесообразно применять настройки контура регулирования на технический оптимум. Желаемую передаточную функцию разомкнутого контура в этом случае записывают в виде

Передаточная функция оптимального регулятора определяется в виде:

где Wоу (p) - передаточная функция объекта регулирования, Wос (p) - передаточная функция звена обратной связи, Wр.жел (p) - желаемая передаточная функция разомкнутого контура, k- коэффициент для уменьшения ошибки между заданным и установившимся значением давления на выходе.

В результате синтеза определили передаточную функцию регулятора.

Размещено на Allbest.ru