- •Содержание
- •Введение
- •1 Описание функциональной схемы объекта
- •2 Требования к scada системе
- •3 Выбор средств автоматизации
- •3.1 Датчик дифференциального давления
- •3.2 Модуль аналогового ввода
- •3.3 Модуль преобразования интерфейсов
- •3.4 Модуль аналогового вывода
- •3.5 Регулирующий клапан
- •4 Графический интерфейс арм оператора
- •4.1 Главная панель
- •4.2 Панель адаптивного регулирования
- •4.3 Архив
- •5 Программное обеспечение асу тп
- •6 Составление отчёта
- •7 Проверка работоспособности системы
- •Заключение
- •Список используемых источников
4 Графический интерфейс арм оператора
Графический интерфейс оператора состоит из трёх форм отображения: главной панели, панели адаптивного регулирования и архива.
4.1 Главная панель
На главной панели, изображённой на рисунке 5, представлено самое необходимое для работы оператора, а именно мнемосхема объекта, средства управления и сигнализации.
Рисунок 5. Главная панель
1 - График зависимости перепада давления от времени;
2 - Стрелочный индикатор значения перепада давления;
3 - Аналоговый регулятор для задания требуемого значения перепада
давления;
4 - Световая сигнализация, срабатывает (загорается красным) при выходе
значения перепада давления из требуемого диапазона;
5 - Кнопки управления стратегией;
6 - Кнопка для вызова панели адаптивного регулирования;
7 - Кнопка для вызова редактора отчётов;
8 - Кнопка для вызова панели архив.
4.2 Панель адаптивного регулирования
Панель адаптивного регулирования, представленная на рисунке 6, предназначена для коррекции коэффициентов регулятора.
Рисунок 6. Панель адаптивного регулирования
В левой части панели находятся инкрементные регуляторы, которые позволяют задать необходимые значения соответствующего параметра. В правой части находятся кнопка «применить адаптивное регулирование», которая переводит регулятор в режим адаптивного регулирования и кнопки позволяющие перейти в другие графические формы.
4.3 Архив
Данная графическая форма используется для отображения данных архива в графическом виде (рисунок 7).
Рисунок 7. Панель просмотра данных
архива
На левом элементе отображения можно просмотреть значения состояние блока архива тревог и управляющего воздействия, передающегося на исполнительное устройство.
На правом элементе отображения можно просмотреть значения перепада давления в кубе колонны.
Также на данной графической форме имеются кнопки помогающие переходить в другие формы отображения.
5 Программное обеспечение асу тп
Программное обеспечение разработано исходя из требований к SCADA –системе и является основной составляющей системы. Программа в среде GENIE 3.0 представляет собой набор функциональных блоков, связанных между собой определённым образом и имеющих определённые настройки. Программа, разработанная под данную задачу, представлена на рисунке 8.
Рисунок 8. Программа
Принцип работы: сигнал с датчика через блок аналогового ввода поступает на регулятор (в данном случае ПИД), который, в соответствии заданным законом регулирования и занесёнными в него параметрами, (данная программа предоставляет возможность менять параметры регулятора во время работы) вырабатывает управляющее воздействие, которое после масштабирования подаётся на блок аналогового вывода, с которого поступает на управляющий орган.
Предназначение блоков программы:
- блок аналогового ввода, служит для получения сигнала с датчика через модуль аналогового ввода, а так же для масштабирования входного сигнала. Окно настройки данного блока представлено на рисунке 9.
Рисунок 9. Параметры блока аналогового
ввода
- блок ПИД регулятора (окнонастройки представлено на рисунке 10). С помощью данного блока реализуется требуемый ПИД – закон регулирования. На блок приходит сигнал с блока аналогового ввода в формате давления, в соответствии с заданными параметрами данный блок вырабатывает управляющее воздействие, которое с выхода блока поступает на масштабирующее устройство (из давления в напряжение) а за тем на аналоговый выход. На входы ПИД регулятора подаются:
-
Сигнал с аналогового входа (сигнал обратной связи) с AI1;
-
Динамическая уставка c TAG2 : KNOB1;
-
Адаптивный коэффициент P c TAG1 : NCTL1;
-
Адаптивный коэффициент I с TAG3 : NCTL2;
-
Адаптивный коэффициент D с TAG4 : NCTL3;
-
Активизация адаптивного регулирования с TAG5 : BBTN1.
Рисунок 10. Настройки ПИД регулятора
- блок аналогового вывода. Предназначен для передачи выработанного ПИД ругулятором управляющего воздействия на исполнительный механизм. Настройки данного блока представлены на рисунке 11.
Рисунок 11. Настройки AO1
- блок архива тревог. Используется для определения аварийных ситуаций. В данном блоке сигнал с блока аналогового ввода сравнивается с допустимым диапазоном изменения регулируемого параметра и в зависимости от результата сравнения выход блока принимает различные значения, которые используются для индикации, архивации и сигнализации аварийных ситуаций. В качестве значений параметров тревоги выбраны следующие:
-
Верхнее предельное – 0,55;
-
Максимальное – 0,51;
-
Минимальное – 0,49;
-
Нижнее предельное – 0,45.
- блок архивации данных. Записывает в файл следующие данные:
-
Значения регулируемого параметра;
-
Значения с выхода блока архива тревог;
-
Значения уставки.
Архивирование ведётся постоянно во время исполнения стратегии.
- Среднее значение. В данном блоке вычисляется скользящее среднее значение перепада давления. Количество точек для усреднения равно 12000.
TAG KNOB1 – предназначен для ввода в ПИД регулятор значения динамической уставки.
TAG NCTL1 – предназначен для ввода в ПИД регулятор адаптивного коэффициента P.
TAG NCTL2 – предназначен для ввода в ПИД регулятор значения адаптивного коэффициента I.
TAG NCTL3 – предназначен для ввода в ПИД регулятор значения адаптивного коэффициента D.
TAG BBTN1 – предназначен для активизации адаптивного регулирования.
- Метка времени. Блок предназначен для генерации текущего значения даты и времени. Используется при архивировании данных и отображении даты и времени на главной панели.
Блоки аналогового ввода AI02 и AI03 используются для построения на графике зависимости перепада давления от времени прямых линий соответствующих крайним значениям регулируемого параметра .