Автоматизация технологического процесса ЦППН

      Сигнализаторы уровня:

       СУ-2. Прибор предназначен для контроля, сигнализации и автоматического двухпозиционного регулирования уровня жидкости в сосудах аппаратах, находящихся под атмосферным, избыточным или вакуумметрическим давлением.

      В качестве приводов исполнительных механизмов регулирующих органов технологического оборудования, управляемого автоматически выбираем пневматические регулирующие клапана и пневматические регулирующие заслонки SAMSON. Блочный принцип конструкции, которых обеспечивает простоту оснащения дополнительными устройствами и удобство обслуживания. Регуляторы оснащены пневматическими и ручными приводами. Для управления и сигнализации хода служат позиционеры.

      При определении способов представления  информации отдаем предпочтение плазменной панели, на которой будет отображена мнемосхема, представляющая необходимые данные о состоянии технологического процесса и оборудования.

            Кроме этого, для  безопасности технологического процесса необходимо использовать вторичные приборы, дублирующие основные технологические параметры. Для этой цели возьмем:

      

      - широкоформатный регистратор данных  VR200 с жидкокристаллическим дисплеем.

            Приборы и средства вспомогательного назначения:

      - блок управления насосными агрегатами  – МВУ-5;

      - сигнализатор довзрывоопасных концентраций  СТМ-10;

 

      

3.1.2 Выбор контроллера

       Для сбора, преобразования и хранения первичной информации используем PC-совместимый промышленный контроллер I-8811: 40МГц, 512кб Flash, 512кб SRAM, 2xRS232, 1xRS485, 1xRS232/485, 7-сегментный индикатор, Mini OS7, 8 слотов расширения.

• Тип процессора: 80188-совместимый
• Максимальная частота процессора: 40 МГц
• Оперативная память (Установлено): 512 кб
• Электронный диск (Максимальный объем): 512 кб
• Шина расширения (Тип): Локальная шина процессора, RS-485
• Шина расширения (Слотов): 8
• Последовательный интерфейс (Тип): 2xRS232, RS485, RS232/RS485
• Часы реального времени: Да

 

      Отличительными  особенностями серии I-8000 является единый конструктивный блок, высокие технические характеристики контроллеров и модулей расширения, широкий диапазон рабочих температур.

      Конструктивно контроллер серии I-8000 выполнен в виде отдельного блока из негорючего пластика. Блок 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.

      

      Контроллер  серии I-8000 имеет процессор AMD-188/186-40МГц, 512 кбайт оперативной памяти с возможностью питания от отдельной батареи, 512 кбайт Flash-памяти, встроенные часы реального времени и сторожевой таймер. Объем Flash-памяти можно наращивать до 32 Мбайт. Встроенный сторожевой таймер представляет собой аппаратно реализованную схему сброса, контролирующую рабочее состояние контроллера. В случае непредвиденного «зависания» контроллера сторожевой таймер автоматически его перезапускает. Для связи с модулями расширения используется высокоскоростная параллельная локальная шина. Контроллеры имеют также встроенные аппаратные и программные средства самодиагностики. В ПЗУ встроена операционная система MiniOS7, аналогичная MS DOS.

      Питание контроллера может осуществляться постоянным нестабилизированным напряжением в диапазоне от 10 до 30 В. Блок питания мощностью 20 Вт имеет линейную нагрузочную характеристику во всем рабочем диапазоне выходной мощности и температур. Его соединительные клеммы выведены на переднюю панель контроллера и защищены дополнительной крышкой. Контроллер I8000 имеет четыре последовательных порта.

      Выбор коммуникационной среды передачи информации подразумевает выбор соединений: датчик – контролер – SCADA-система и/или датчик - вторичный прибор – SCADA-система.

Последовательные  интерфейсы контроллера: 2xRS232, RS485, RS232/RS485. Для связи между собой выбираем  RS485, а для связи с промышленным компьютером, ввиду небольшого расстояния между ними, RS232. Протокол передачи данных – NetLinc (подсеть, разновидность сети ControlNet).

Типичная  область применения ControlNet – это ответственные общезаводские сети, объединяющие персональные компьютеры, программируемые контроллеры и средства автоматизации технологических процессов. Шина ControlNet используется также для высокоскоростной передачи чувствительных ко времени данных ввода/вывода, обычных сообщений, для загрузки/выгрузки программирующих и конфигурирующих параметров, а также для обмена сообщениями между одноранговыми устройствами.

 

      

3.1.3 Выбор SCADA - системы

      Важное  значение имеет выбор SCADA-системы (Supervisory Control and Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных).

      Вот только некоторые из популярных на западном и российском рынках SCADA-системы, имеющие поддержку в России:

      SCADA Фирма-изготовитель Страна

      Factory Link United States DATA Co. США

      InTouch Wonderware США

      Genesis Iconics США

      WinCC Siemens Германия

      RealFlex BJ Software Systems США

      Sitex Jade Software Англия

      FIX Intellution США

      Trace Mode AdAstra Россия

      Simplicity GE Fanuc Automation Россия

      RSView Rockwell Software Inc. США 

      При выборе учитываем характеристики систем:

      Спектр  их функциональных возможностей определен  и реализован практически во всех пакетах, а различаются только техническими особенностями реализации.

      А это:

      - программно-аппаратные платформы,  на которых реализована SCADA-система;

      - имеющиеся средства сетевой поддержки;

      - встроенные командные языки;

      - графические возможности; 

      - удобство использования;

      - наличие и качество поддержки;

      - русификация;

      - стоимость системы и т. д.

      

      SCADA система TRACE MODE по своей функциональности давно уже переросла рамки традиционной SCADA, и, тем не менее, SCADA это по-прежнему наиболее востребованная ее часть. Помимо обязательных для любой SCADA системы функций TRACE MODE® 6 имеет ряд особенностей, которые выделяют ее из общей массы аналогичных программных продуктов класса SCADA/HMI.

      Прежде  всего, это единая интегрированная среда разработки, объединяющая в себе более 10 различных редакторов проекта АСУ ТП и АСУП. Незаменимым инструментом создания проекта в SCADA системе TRACE MODE 6 является уникальная технология автопостроения. Она позволяет несколькими движениями мыши создать связи между узлами распределенной системы управления (РСУ), между источниками данных SCADA и каналами, создать источники данных по известной конфигурации контроллера и т.п. В состав системы входят бесплатные драйверы для 2197 контроллеров и УСО.

      Принцип единого проекта для распределенной АСУ позволяет осуществлять прямые привязки между компонентами разных узлов. Например, можно отобразить значение канала одного узла SCADA на экране другого, не создавая дополнительного канала для связи между ними.

       Для программирования алгоритмов управления технологическими процессами в SCADA системе TRACE MODE 6 поддержаны все 5 языков международного стандарта IEC 61131-3. Среди них есть и визуальные языки - Techno FBD, Techno LD, Techno SFC и процедурные - Techno ST, Techno IL. Такой широкий диапазон средств программирования позволяет специалисту любого профиля выбрать для себя наиболее подходящий инструмент реализации любых задач АСУ ТП и АСУП. Все языки программирования снабжены мощными средствами отладки.

      

      SCADA/HMI система TRACE MODE 6 поддерживает практически  любые форматы данных, в этом она стала более похожа на универсальную среду визуального программирования. Помимо привычных форматов хранения дискретных сигналов и значений с плавающей точкой, в этой версии SCADA реализована поддержка строк, переменных двойной точности (double float, hex32), а также меток времени (как самостоятельных каналов). Формат отображения значений каналов на мнемосхемах теперь можно указывать в нотации функции printf языка Си, хорошо знакомой всем программистам.

       Великолепная трехмерная графика SCADA системы TRACE MODE 6 не оставит равнодушными даже профессиональных дизайнеров. В то же время графический редактор SCADA удобен и прост в освоении. Графика SCADA уровня TRACE MODE 6 не только эстетична, но и функциональна: любой графический элемент может менять свои свойства, размеры и положение на экране в реальном времени в зависимости от параметров, а также служить кнопкой.

      Разработчик АСУ ТП на базе SCADA системы TRACE MODE 6 не ограничен в выборе цвета – к стандартной палитре добавилась возможность использования пользовательских цветов. Причем цвета можно задавать с помощью палитры RGB или HSV.

      Для удобства редактирования сложных мнемосхем  в графическом редакторе SCADA системе TRACE MODE 6 поддерживаются слои, видимостью которых можно управлять. Более того, видимостью слоев можно управлять в реальном времени. Это позволяет на одной мнемосхеме отображать по желанию пользователя те или иные подсистемы технологического объекта. Например, можно создать поверх плана сооружения несколько схем-слоев: канализация, отопление, электроснабжение, вентиляция, пожарная сигнализация и т.д.; а отображать только то, что нужно в данный момент.

      

       В SCADA системе TRACE MODE 6 существенно расширена  поддержка внешних графических форматов, анимация и растровые рисунки могут подвергаться произвольной трансформации (поворот, растяжение), причем не только в редакторе, но и динамически. Поддерживается прозрачность фона. Оригинальная технология 3D Fast+ обеспечивает быструю загрузку мнемосхем SCADA/HMI в реальном времени.

      Работать  с трендами в SCADA системе TRACE MODE стало значительно проще: тренд сам определяет, откуда брать данные – из архива SIAD/SQL6 или временного буфера, то есть деления на архивный тренд и тренд реального времени больше нет, как нет и деления на дискретный и аналоговый тренды, все они успешно реализованы в рамках одного универсального тренда.

      Глубина тренда ограничивается только объемом накопленного архива по данному параметру. Удобная система навигации позволяет просматривать состояние технологического процесса за произвольный временной интервал, увеличивать выделенный участок тренда, добавлять в процессе работы со SCADA новые перья. На одном тренде с общей полосой прокрутки времени может отображаться неограниченное количество дискретных и аналоговых параметров АСУТП. Для каждого параметра настраивается не только цвет линии, но и ее стиль. Интервалы недостоверности значения параметра, возникающие, например, в случае потери связи SCADA с датчиком, могут отображаться особым цветом и стилем. Точное значение контролируемых параметров в определенный момент времени можно узнать с помощью визира одним нажатием мыши. Внешний вид и набор доступных элементов навигации настраивается индивидуально для каждого тренда.

      

      В SCADA системе TRACE MODE 6 стал возможен принципиально  новый подход к созданию мнемосхем – поддержка всплывающих (Pop-Up) окон. Всплывающие окна SCADA TRACE MODE 6 располагаются поверх окна основной мнемосхемы и служат вспомогательными элементами. Одновременно может быть открыто несколько всплывающих окон, причем с ними можно работать, как с обычными окнами Windows: перемещать, изменять размер, закрывать, переводить на передний план или перекрывать другим Pop-Up окном.

      SCADA TRACE MODE обладает собственным генератором отчетов, позволяющим в реальном времени быстро создавать ясные и полнофункциональные HTML-отчеты. Генератор отчетов встроен в некоторые исполнительные модули, а также существует в качестве выделенного сервера (Сервер документирования). Шаблоны отчетов создаются в редакторе шаблонов Интегрированной среды разработки SCADA TRACE MODE. Редактор шаблонов - это WYSIWYG инструмент, обладающий широкими возможностями иллюстрирования отчетов, и глубоко интегрированный с системой программирования SCADA TRACE MODE.