Ицкович_Выпуск2_ПТКОтечественныхФирм (2005 г

50

ведомых узлов - до 255 (по 32 в каждом сегменте); топология сети - моноканал; интерфейс по витой паре - RS-485 или по телефонному или радиоканалу через модем - RS232; скорости обмена - 1.2 - 230 Кбод; длины кабеля связи - 0,3 - 25 км.

2.Типовая сеть Modbus. Используется для обмена с аппаратурой, имеющей данный протокол. Параметры сети: метод доступа Master/Slave; число ведомых узлов - до 255; топология сети - моноканал; интерфейс по витой паре - RS-232C; скорости обмена -1.2-115.2 Кбод.

З.Типовая сеть Bitbus. Параметры сети: метод доступа Master/Slave; число ведомых узлов - до 255; топология сети - моноканал; интерфейс по витой паре - RS-485; скорости обмена - 62.4 - 2400 Кбод; длины кабеля связи -1200 - 30 м.

К промышленной сети может быть подключена станция управления планшетной мнемосхемой. Связь промышленной сети с рабочими станциями оператора осуществляется через специальные персональные ЭВМ, которые имеют интерфейсы с информационной сетью и с промышленной сетью и реализуют функции сервера (основной и резервный).

Чтобы снизить интенсивность потока данных в сети, обмен по сети может производиться только обнаруженных контроллерами событий. Событиями считаются выявленные аварийные ситуации, изменение состояния дискретного сигнала или изменение уровня аналогового сигнала на величину АХ по сравнению с предыдущим сообщением.

4.Контроллеры

Контроллеры представляют собою наборы модулей семейства Микроконт-Р2 (PCсовместимые контроллеры). В состав контроллера входят модуль процессора (их модификации даны ниже в таблице), модули ввода/вывода (до 8-ми единиц) и в некоторых приложениях блоки питания.

							Таблица
№	Наименование		Характеристики
1	Имя модуля	CPU-51F	CPU-320 DS		CPU-104		CPU-482X
2	Процессор	i80C51	DS80C320		482Х		i486DX49
					(Adventage)		(Adventage)
3	Частота, Мгц	12	24		133		133
4	ОЗУ (энергонез), Кб	16	16		1000-32000	1000-32000
5	ПЗУ, Кб	48(32 польз.)	48(32 польз.)		1000-64000	1000-64000
6	Объем ОС, Кб			16
7	Тип ОС	оригинальная ОС-МК			DOS, QNX, Windows
8	Точность обр.	16 разрядов		16 и 32 разряда
9	Интерфейсы	RS 485	RS485,RS232		RS485,RS232, Ethernet
10	Число вв/выв
	авх			120
	ТП			96
	ТС			60
	двх 24v			256
	двх AC 220v			128
	авых			120

51

	двых 24v	256
	двых AC 250v. 2.5a	128

Процессорные модули контроллеров имеют порты связи с клавиатурой, с дисплеем, с диском. К ним подключаются модуль управления информационным табло (до 192 светодиодов), панель оператора (местный пульт ОР-16, состоящий из дисплея из двух строк по 20 знаков и 24 клавиши), модуль индикации (5 индицируемых параметров по 4 разряда индикации).

В качестве сетевых контроллеров используются готовые модули фирм Fastwel и Advantech.

Выпущен контроллер Микроконт-33, соответствующий требованиям для применения на объектах атомной энергетики (сертификат Росэнергоатома). Он имеет процессорный модуль CPU-104 или CPU-320 и устанавливается в шасси на 8 или 16 блоков ввода/вывода.

5.Блоки ввода/вывода

Контроллеры Микроконт-Р2 имеют ряд типовых блоков ввода/вывода, основные характеристики которых приведены в таблице.

			Таблица
№	Наименование	Число каналов	Параметры
1	блок авх.	20	±10в, ±100ма, 0-5ма, 0-20ма, 4-20ма
2	блок авых.	20	±10в, ±1в, 0-10в, 0-5ма, 0-20ма, 4-20ма
3	блок ТП	16	разный диапазон ма, компенсация
			холодного спая
4	блок авх. и ТС	16 авх. и 2 ТС	авх. диапазоны п. 1
5	блок авх. и ТС	12 авх. и 4 ТС	авх. диапазоны п. 1
6	блок авх. и ТС	8 авх. и 6 ТС	авх. диапазоны п.1
7	блок авх. и ТС	4 авх. и 8 ТС	авх. диапазоны п.1
8	блок ТС	10
9	блок ТС и	4 ТС и 4 част.вх	частотные входы до ЗООКгц
	част. вх.
10	блок двх.	32	24в, Юма
11	блок двх.	16	пер.ток220в, Юма
12	блок	16двх и 16двых	24в
	двх./двых.
13	блок двых.	32	24в, 0.5а
14	блок двых.	16	пер ток 250в, 2,5а (реле)
15	блок двх/авых	16 двх и 2 авых	авх. диапазоны п.2

52

Все блоки аналоговых входов/выходов имеют гальваническую развязку аналоговой части от цифровой на 1500 в. и индивидуальную развязку друг от друга на 4000 в. Все блоки дискретных входов/выходов имеют индивидуальную гальваническую развязку на 1500 в.

Погрешность работы аналоговых блоков входа составляет 0.1%.

Контроллер Микроконт-РЗ имеет блоки ввода аналоговых сигналов, сигналов от термопар и термометров сопротивления, дискретных сигналов на 24 и 220 в; блоки вывода дискретных сигналов на 24 и 220 в.

6.Рабочие станции

Рабочими станциями операторов являются современные персональные ЭВМ. Операционные системы рабочих станций - Windows NT, операционные системы серверов - QNX. В состав общего пульта управления могут входить до 8 ЭВМ с современными характеристиками.

В состав щита управления дополнительно могут быть включены:

-мозаичная планшетная мнемосхема со светодиодными индикаторами, работающая под управлением станции управления планшетной мнемосхемы (одного из модулей семейства Микроконт-Р2);

-цветные проекционные экраны Бурко с управлением от ЭВМ, дающие увеличенные кадры монитора.

Для управления по месту расположения контроллеров в системе существует местный пульт ОР-16, который включает в свой состав жидкокристаллический дисплей на 32 знака и 24 клавиши (дополнительно могут быть подключены 8 внешних кнопок).

7.Динамика работы комплекса

Все динамические параметры указаны для системы, имеющей 1000 аналоговых и 2000 дискретных датчиков.

Период опроса датчиков на уровне контроллеров - 0.01с. Минимальное время реакции на аварийные сигналы: -при обработке сигналов в контроллере - 0.02с;

-при передаче сигнала на пульт оператора - 1 с (приоритетные), 3 с (неприоритетные).

Цикл смены кадров на пульте оператора при наличии до 100 динамических элементов в кадре - 1с.

Задержка выдачи сигнала на экран монитора - до 2с. Время реакции на команду оператора - 0,5с.

Точность фиксации времени отсчета аналоговых сигналов - 0,5 с, дискретных сигналов-0,01 с.

Минимальное время перезапуска системы после перерыва питания - 60с. Минимальное время перезапуска контроллеров после перерыва питания - до 2с.

8.Надежность работы комплекса

Надежность обеспечивается полнотой диагностических тестов до одного сменного блока (платы), а также резервированием всех компонентов системы.

Резервирование системы вариантно:

53

-контроллеры имеют вариант горячего резерва (1:1), при котором съем данных с резервного контроллера начинается при неисправности основного, и вариант тройного резервирования (1:2), при котором съем данных с третьего контроллера начинается в случае расхождения данных, снимаемых с двух контроллеров;

-промышленные сети резервируются (выдача данных в обе сети, а съем из основной сети до возникновения неисправности);

-сервер резервируется (реализуется параллельная работа с дублированием всех функций управления и баз данных);

-рабочие станции операторов могут через информационную сеть дублировать работу друг друга наряду с выполнением своей основной работы.

В системе используются встроенные UPS, которые обеспечивают время питания контроллеров в течение 10 часов и рабочих станций операторов в течение 30 минут.

9.Условия окружающей среды

Контроллеры поставляются в шкафах с защитой по пыли и влаге в вариантах IP41, IP54; сами модули семейства Микроконт-Р2 имеют защиту IP20. По температуре - контроллеры с процессорами CPU-51F и CPU-320 DS работают в диапазоне от -10 до +60°С, а контроллер с процессором CPU-482X - в диапазоне 0-50°С (спец. заказ -45 - +60°С). Влажность окружающего воздуха до 98% при температуре 25°С.

По наличию в среде агрессивных газов контроллеры могут эксплуатироваться в атмосфере, содержащей сернистые газы до 50мг/м*3 и содержащей хлориды до 0.3мг/м*3.

По вибрациям контроллеры выдерживают синусоидальные колебания частотой 1-150гц с амплитудой 0,35мм.

Ударостойкость модулей контроллеров удовлетворяет одиночным ударам с пиковым ускорением 150м/с*2 и длительностью ударного импульса 2мс.

Контроллеры обеспечивают устойчивую работу при воздействии внешнего магнитного поля до 400А/м ( по внешнему электрическому полю данных нет).

Опыт показывает, что система может работать при плохом заземлении, но при занулении стальных шкафов, в которых помещаются контроллеры.

10.Программное обеспечение комплекса

Программное обеспечение рабочих станций операторов реализуется специально разработанной SCADA-программой СТАЛКЕР, обеспечивающей типовые функции визуализации измерительной информации и работающей под операционной системой Windows.

Основные параметры SCADA-программы:

-порядка сотни графических примитивов для построения мнемосхем;

-до 256 динамических переменных на один кадр;

-до 8-ми кривых на графиках-трендах по текущим и историческим (из архива) данным;

-гистограмма, одновременно отображающая до 8-ми аналоговых величин;

-наличие звуковой сигнализации;

-архив на 65 тысяч переменных величин.

Технологический процесс может быть представлен иерархически в пяти уровнях: процесс в целом, отдельная область процесса, одна установка, контур управления, значение измеренной или вычисленной величины процесса.

54

Аварийные сообщения разного типа выявляются цветом, которым они регистрируются на экране монитора.

Имеется 5 уровней доступа к рабочей станции: уровень просмотра, три разных по возможностям уровня контроля и управления, уровень системного интегратора.

Исполнительные комплексы SCADA-программы базируются на серверах, где расположены СУБД, и на отдельных рабочих станциях.

Программирование контроллеров осуществляется пользователем с помощью специального программного обеспечения с использованием одного из следующих языков:

-ТУРБО-РКС - инструментальная среда, состоящая из редактора, транслятора и отладчика и реализуемая на персональном компьютере одним из следующих языков:

-РКС - язык технологического программирования, оперирующий типовыми элементами релейно-контактных схем и типовыми модулями регулирования;

-ФДБ - язык функциональных блоковых диаграмм (конфигуратор функциональных блоков);

-Ассемблер, Visial Basic, Си. В комплект поставки входят:

-монитор РТМ320 - система сбора информации с контроллеров, тест работы контроллеров, управление обменом данных по сетям и последовательным интерфейсам;

-программа «Справочник-конфигуратор» - система просмотра и корректировки программного обеспечения контроллеров и поверки аналоговых блокок ввода/вывода.

11.Организационные показатели комплекса

Гарантийное обслуживание системы в течение 12 месяцев с момента приемки в эксплуатацию. Гарантийное и сервисное обслуживание осуществляется АО «НПО Системотехника».

55

КОМПЛЕКС МСКУ 2М ФИРМЫ "АО ИМПУЛЬС"

1. Краткая характеристика фирмы " АО Импульс "

Разработчиком, производителем и распространителем системы МСКУ М является АО Импульс ( г. Северодонецк, Украина). АО Импульс - это преобразованное НПО Импульс, одна из крупнейших организаций приборостроения, автор и производитель таких широко распространенных ранее вычислительных средств автоматизации, как М-6000, СМ-2, СМ-2М, ТВСО, ПС-1000, имеющая сорокалетний опыт создания и внедрения средств и систем автоматики на предприятиях разных отраслей.

В 1993 году фирма выпустила новые микропроцессорные комплексы контроля и управления (МСКУ М) и внедрила более сотни МСКУ М. Основой этого комплекса стали собственные программные и технические разработки фирмы, но в нее включены также отдельные покупные зарубежные изделия. С 2001 года начат выпуск нового поколения комплекса - МСКУ 2М. В состав новой модификации могут включаться любые компоненты прежней системы МСКУ М.

2. Общие сведения о комплексе

На базе комплекса могут быть построены системы управления в разных отраслях; как для больших и сложных объектов (типа тепловых и атомных энергоблоков), так и для малых объектов (типа агрегатов заводов пищевой промышленности). Фирма имеет опыт внедрения МСКУ в тепловой и атомной энергетике, в нефтегазоперерабатывающей промышленности, на объектах металлургии и в пищевой промышленности.

Имеющиеся сертификаты на комплекс:

1.Сертификат на средство измерения Госстандарта Украины.

2.Сертификат на взрывозащищенное исполнение центра рудничного оборудования Украины и разрешение промнадзора России на применение МСКУ с указанной маркировкой взрывозащиты.

3.Разрешение на поставку МСКУ на объекты атомной энергетики, выданное Госцентром качества поставок Украины (распространяется на Россию).

Открытость системы определяется следующими возможностями ее связей с другими системами и средствами автоматики:

1.Обеспечено подключение к системе отечественных средств: Ремиконты всех серий, аппараты Щ711/11, ряд устройств телемеханики.

2.Имеются типовые интерфейсы для связи с аппаратурой других фирм: RS-232C, ИРПС, С1-ФЛ-НУ (последовательный канал по телефонному кабелю).

3.Наличие ОРС сервера в рабочих станциях под ОС Windows NT.

Примеры применения системы: АСУТП энергоблоков 800 Мвт Запорожской ГРЭС, система контроля энергоблоков Кольской АЭС.

3. Сетевая структура

В системе реализовано два уровня сети: промышленный, соединяющий контроллеры между собою и с рабочими станциями операторов; информационный,

56

соединяющий рабочие станции между собою, к нему могут быть подключены также контроллеры КМп-20.

Промышленная сеть МАПС, разработанная АО Импульс, имеет следующие свойства:

-топология сети - магистрально-радиальная; -сеть состоит из сегментов, связанных между собою ретрасляторами;

-каждый сегмент представляет собою шину, реализованную на коаксиальном кабеле. Характеристики сегмента сети: максимальное расстояние -1200 м, скорость передачи информации - 1 Мбод, число узлов - до 16, метод доступа - маркерный, интерфейс физического уровня - ИЛПС;

-к каждому ретранслятору может подключаться до 6 сегментов. Ретрансляторы соединяются друг с другом оптоволоконным кабелем;

-общие характеристики сети: число ретрасляторов до 5, максимальное число узлов в сети - 63, максимальное расстояние между наиболее удаленными узлами сети - 11200 м.

Информационная сеть является стандартной сетью Ethernet на 10 и 100 Мбит/с, работающей на витой паре или на оптоволокне.

Для соединения удаленных контроллеров с рабочей станцией оператора применяется связь по последовательному каналу (носит название "сеть RS 485"). Максимальная длина канала - 26400 м. Максимальное число узлов на канале - 32. Скорость передачи информации в зависимости от длины канала 9600, 4800, 2400,1200 бод. Метод доступа - централизованный. Интерфейс физического уровня - RS 485. К каждой рабочей станции оператора может подключаться до 12 таких каналов.

На рис. дан пример структуры комплекса МСКУ 2М.

57

Также для радиальной связи рабочей станции с контроллерами и изделиями других фирм могут применяться выделенные и коммутируемые каналы на интерфейсах ИРПС, RS-232C, С1-ФЛ-НУ.

4. Контроллеры

Микропроцессорные комплексы контроля и управления (конструктивы в напольном и навесном исполнении) поставляются в заказных наполнениях с различным составом контроллеров (до 3-х контроллеров в одном комплексе), блоков ввода/вывода, с требуемой защитой шкафов от воздействий внешней среды, со специальным подбором функциональных блоков для атомных станций и т.п.. В любой комплекс в разном числе и в разных сочетаниях входят контроллеры указанных в таблице модификаций.

					Таблица
№	Наименование			Характеристики
1	Контроллер	КМп-14	КМп-15		КМп-20
2	Цен. процессор	1834ВМ86	180386		Pentium
3	Сопроцессор	1810ВМ87	180387		До 586DХ133
4	Частота, Мгц	8	20		66-133
5	ОЗУ Кбайт	128	1024		До 16000
6	ПЗУ Кбайт,	128-512	256-512		8000

58

№	Наименование				Характеристики
7	Объем ОС Кб	64	64		64
8	Точность обр.		12 разрядов, арифметика с плавающей запятой
9	Число вв/выв	100,200,600			100,200,600	600
10	интерфейсы	МАПС, RS-232C,			МАПС, RS-232C, RS-422,	RS-232C, RS-422,
		RS-422				МАПС, Ethernet,
11	Опер.система		ОС РВ 5000 разработки АО Импульс, QNX

5. Блоки ввода/вывода

Система имеет большое разнообразие блоков ввода/вывода, основные характеристики которых приведены в нижеследующей таблице.

59

					Таблица
№	Наименование	Число	Параметры	Гальванич.	Примечания
		каналов		развязка
1	блоки авх.	30,8,6	±2.5в, ±5в, ±10 в,	варианты:	варианты:
			±5ма,±20 ма,	инд. до	с фильтром;
			с на стройкой на 4-20	500в. и	погрешность
			ма, 0-20 ма.	групп.	0,1%,0,2%,0,25%
				до 1000 в.
2	блоки ТП и ТС	16,8,4	разный диапазон мв.	групп. до	варианты:
				1000 в.	искробез. и
					помехозащ. с
					погреш. 0,25%
					и прецензион.
					с погр. 0,05%
3	блоки пер сигнал:				погрешность:
	диф.датчиков	4	±10тН.		0,5%
	сельсинов	4	0-20 в.		0,2%
	вр.трансформат.	4	0-10 в.		0,2%
	индукт.датчиков	4	0-1Н.		0,1%
4	блоки имп. и част,
	частотные	8	от 0-32 до 0-0,32Кгц.	индив.
	время-импульс,	8	от 0-2 до 0-128сек.	ДО
	импульсные	8	0-65535 импульсов	500 в.
5	блоки двх	32,16,8		варианты:
	в т.ч. с инициатив			инд. /групп.
	ными сигналами			до 500 в. и
				1500 в.
6	блоки авых.	4,1	±10 в, ±5 и 0-20 ма.	инд. до
				500в.
7	блоки имп. вых.	8		инд. до
				500в.
8	блоки двых.	16,8		инд. до
				500в.
9	блоки двых.
	коммутационные
	а)постоян. тока	8,2	50 в.,5а. или 110 в., 1а.	инд. до
				1500в.
	б)перемен. тока	5	220 в.,5а.	инд. до
				1500в.
10	блоки комбинир.	3 часвх., 6 двх., 2 двх. иниц., 8 двых.		инд.
				до500в.
		4авх. (0-5, 0-20та.), 2авых.		инд. до	погреш. 0,25%
		(0-10 в.), 1 авых. (0-5 ма.)		500в.
		14 двх., 2 иниц. двх., 16 двых.		инд. до
				500в

6. Рабочие станции

Места операторов строятся из обычных или промышленных рабочих станций на базе персональных компьютеров и различных пультов (щитовых, настольных, переносных), изготовления АО Импульс. В качестве операционной системы могут применяться собственная ОС РВ - ОС 5000 или типовые ОС: QNX, LINUX, Windows 98, NT. В таблице даны основные характеристики рабочих станций и пультов.