Проектирование автоматизированной системы управления узла компремирования воздуха

       Внешний вид электропривод V1K представлен на рисунке 2.7. 

       Рисунок 2.7- Электропривод V1K 

       

2. Выбор конфигурации ПЛК

 
       

1. Техническое задание на выбор ПЛК

Требования  к аппаратному обеспечению ПЛК  представлены в таблицах 2.8 и 2.9.

Таблица 2.8

Типы  ПЛК

 

Таблица 2.9

Объем автоматизации

 

Требования  к выбору ПЛК:

1. Выбрать модули ввода-вывода, модуль процессора, шасси, блоки питания, кабель в соответствии с техническим заданием;
2. Конфигурацию контроллера представить в виде таблицы;
3. Выбрать модули с наибольшей емкостью;
4. Резерв по каждому типу сигналов должен составлять 20%;
5. Напряжение промышленной сети 220В.

 
       

2. Выбор конфигурации на SLC-500

    Для разработки SCADA системы в курсовой работе был использован контроллер фирмы Allen – Bradley SLC 5/05. Семейство SLC –семейство малых программируемых контроллеров.

    Контроллеры SLC 500 могут иметь фиксированную и модульную конструкцию. Модульный контроллер представляет собой шасси, блок питания, модуль процессора и набор модулей ввода- вывода для объекта, определяемый количеством входных и выходных сигналов. В состав модульных программируемых контроллеров серии SLC входит 12 модификаций процессоров, более 80 типов модулей ввода/ вывода, специальные модули, 4 типоразмера шасси для установки модулей (4,7,10,13 мест). Каждый модуль центрального процессора может поддерживать до 30 модулей ввода/вывода в системе и до 3 шасси.

    Имеются 3 типа модулей ввода/вывода: входные, выходные и комбинированные, с числом каналов 4, 8, 16, 32. Модули могут быть аналоговые и дискретные. Аналоговые модули ввода  работают с постоянными напряжениями ±10 В и токами ±20 мА, сопротивлениями и термопарами. Модули дискретного ввода работают с переменными и постоянными напряжениями, в т.ч. ТТЛ-уровня. Набор специальных модулей включает в себя модули программирования на BASIC, коммуникационные модули и т.д.

     Для построения системы автоматизации  в курсовом проекте используется контроллер типа SLC-500, с шасси 1746-А7 на базе процессора 1747-L551. Он обеспечивает до 4096 точек ввода/вывода и объем памяти 16Кслов. Связь с верхним уровнем в данном процессоре происходит через канал RS-232. Также данный контроллер имеет такие достоинства как: а) возможность подключения до 32-х канальных модулей; б) гибкость; в) малое время сканирования; г) сравнительно небольшое время выполнения битовых инструкций. 

Таблица 2.10

Конфигурация  контроллера SLC-500

 

     После установки необходимых модулей Вх/Вых 5 и 6 слоты остались не использованными. Неиспользованные слоты закрываем слотовой заглушкой 1746-N2. Слотовая заглужка позволяет избежать попадания посторонних предметов в слот, которые могут вызвать повреждение монтажной платы. 

       

3. Выбор конфигурации на ACE 3600

       ACE3600 - программируемое дистанционное  терминальное устройство (RTU) фирмы Motorola. При соответствующем выборе компонентов ACE3600 может быть решена практически любая задача автоматизации. Обычно RTU выполняет функции контроля и управления локальным оборудованием, связывается с центром управления и с другими RTU системы.

       Корпус ACE3600 состоит из следующих элементов:

• Пластмассовые посадочные места, на которых размещаются блок электропитания, модули центрального процессора, ввода – вывода и материнская плата с объединительной шиной.
• Материнская плата, для соединения пластмассовых посадочных мест между собой и установки корпуса на стену.
• Объединительная шина материнской платы, соединяющая модули друг с другом посредством сигнальных шин и подключающая модули к рабочими напряжениями.
• Силовой коммуникационный блок для источников питания переменного или постоянного тока и заземляющих соединений.

       Корпус ACE3600 может состоять из широких или  узких пластмассовых посадочных мест:

• На широкие посадочные места могут устанавливаться: элемент электропитания, модуль центрального процессора или до трех модулей ввода – вывода;
• На узкие посадочные места - до двух модулей ввода – вывода.

В таблице 2.11 приведена конфигурация контроллера  АСЕ 3600. 

Таблица 2.11

Конфигурация  контроллера АСЕ 3600

 
 
 
       

4. Выбор конфигурации на Decont-182

       Контроллер Decont-182 (относится к классу моноблочных  контроллеров) составляет основу аппаратной части программно-технического комплекса  Деконт (ОАО «ДЭП», г. Москва). В состав комплекса также входят модули ввода/вывода, отладочный пульт оператора, программное обеспечение. Комплекс Деконт обладает повышенной надежностью работы в условиях электромагнитных помех и работает в широком диапазоне температур –40…70°С.

       Контроллер Decont-182 представляет собой базовый  процессорный модуль с операционной системой реального времени (ОСРВ) и  обеспечивает взаимодействие с модулями ввода/вывода, формирует алгоритмы  управления, ведет архивы, поддерживает связь с другими контроллерами  через два встроенных интерфейса (RS232, RS485) и два сменных интерфейса. Питание контроллера осуществляется напряжением 24В постоянного тока. Программирование контроллера осуществляется на языке FBD по стандарту IEC-61131-3. Контроллер имеет встроенный OPC-сервер, необходимый  для создания системы оперативного управления и сбора данных (SCADA-системы).

       Взаимодействие  контроллера с модулями ввода/вывода осуществ-ляется по локальной технологической сети SYBUS (физический интер-фейс RS485). Максимально возможное количество модулей, подклю-чаемых к контроллеру, составляет 32. Модули в сети являются пассив-ными и любой обмен в сети инициируется мастером сети, в качестве ко-торого могут выступать персональный компьютер или контроллер De-cont-182. Модули контроллера обеспечивают гальваническую развязку входных/выходных цепей.

       В таблице 2.12 приведена конфигурация модульного контроллера Decont-182. 
 
 
 

Таблица 2.12

Конфигурация  контроллера Decont-182

 

       МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ВВОД/ВЫВОД x 16

       16 каналов ввода/вывода с общим  проводом и групповой изоляцией.  Питание =9...30В.

       Защита  от перегрузки и короткого замыкания. Съемные клеммники.

       Изолированный интерфейс RS485.

       Рабочий диапазон температур -40...+70°С.

       Каждый  канал может использоваться в  одном из 3-х вариантов:

       - аналоговый ввод (0-20мА), (4-20мА), точность 0,1%;

       - дискретный ввод 24В;

       - дискретный вывод (транзисторный  ключ) 24В, 20мА. 

       

5. Выбор конфигурации контроллера iPAC-8000

       Компания  ICP DAS является одним из признанных лидеров в производстве промышленных контроллеров класса SoftPLC. PC-совместимые контроллеры отличаются от классических ПЛК тем, что в них большинство функций, которые у ПЛК решаются на аппаратном уровне, могут выполняться с помощью программного обеспечения.

       Возможность применения более дешевых, отработанных и быстрее развивающихся открытых архитектур на базе РС-совместимой платформы позволяет широко использовать такие решения для задач, где раньше применялись только обычные PLC.

       Контроллеры серии iPAC-8000/i-8000  работают под управлением операционной системой MiniOS7 имеют порты Ethernet, RS-232/RS-485 и слоты расширения. iPAC-8000/i-8000 построены на 80186-совместимом процессоре.

       Конструктивно контроллер серий iPAC-8000/I-8000 выполнен в  виде отдельного блока содержащего  центральный процессор, источник питания, панель управления, коммуникационные порты и от 4 до 8 слотов расширения.

       Модули  ввода-вывода устанавливаются непосредственно  в корзину контроллера. Для расширения системы можно использовать специальные  корзины расширения, подключаемые по шине RS-485, или отдельные модули ввода-вывода серии I-7000.

       Для контроллера  I-8000 выбран каркас I-84K4,который включает в себя блок питания и 4 модуля ввода/вывода. Его конфигурация представлена в таблице 2.13.

Таблица 2.13

Конфигурация  контроллера I-8000