2.4. Технические средства системы контроля и автоматики

На установке ЭЛОУ-АВТ-6 предусмотрена автоматизированная система управления технологическим процессом на базе микропроцессорной техники фирмы АВВ « МОД-300 AdVANT» и программируемого логического контролера (ПЛК) «МОДИКОН».

Принятое построение системы управления позволяет реализовать следующие функции:

• непрерывное регулирование технологических параметров;

• индикация аналоговых параметров;

• управление дискретными устройствами;

• непрерывный логический контроль и управление системой ПЛК контуров аварийной сигнализации и блокировки;

• архивирование значений параметров, действий операторов, срабатывания сигнализации;

• связь с системой анализаторов.

Управление технологическим процессом установки осуществляется централизованно из операторной установки, где расположены центральный пунк управления и панели управления и сигнализации.

Все датчики давления, уровня, расхода электронного типа с выходным сигналом 4-20 mА.

На установке применены приборы поставки:

• местные термометры – Германии, России;

• местные танометры – Германии;

• термопреобразователи – Германии, России;

• термометры сопротивления – Германии, России;

• сигнализаторы давления – Германии, России;

• сигнализаторы уровня – Германии, России;

• сигнализаторы о пожаре – России;

• сигнализаторы загазованности – России;

• преобразователи ток-ток, напряжение-ток – Белоруссии;

• датчики расхода, давления, перепада давления – США, фирма «TAYLOR», России;

• буйковые уровнемеры – США, фирма «Fisher», России;

• турбинные расходомеры – США, фирма «Fisher»;

• анализаторы – США, фирма «АВВ».

Система состоит из контроллеров, станций обработки пакетов, операторских станций и информационно-управляющих станций. База данных процесса реального времени полностью распределяется по контроллерам. В функциональном плане они комплектны и способны осуществлять логическое управление, регулирование и сложные расчеты. Это гарантирует, что все процессы обработки и управления могут выполняться локально, т.е. не нужно посылать данные на обработку и возвращать их обратно. Поэтому система управления может быть построена согласно требований процесса без ограничений, которые налагаются в системе управления. В результате получается "чистая" структура с высокой степенью интегрирования. Только операторские станции содержат информацию о том, как представлять процесс и как им управлять вручную. Они имеют доступ к базе данных процесса через локальную сеть.

Advant OCS применяет символическую адресацию, т.е. точки измерения, цепи управления и точки вывода идентифицируются именем в отличие от цифровых индексов. Это позволяет инженерному персоналу, программистам, операторам и обслуживающему персоналу говорить на одном языке.

База данных на станциях IMS доступна через систему, точно таким же образом, как и база данных процесса реального времени, позволяя осуществлять мощную интеграцию информации. Кроме того, существуют службы, обеспечивающие доступ к данным в любом компьютере, подсоединенном к сети станции и обеспечивающим сервисные функции

SQL*Net, как если бы данные использовались в локальной базе данных. Подобным образом, в базу данных процесса реального времени осуществляется доступ из сети предприятия через стандартные функции SQL и DDE.

Топология распределения осуществляется посредством полевых шин, к которым могут подключаться выносные терминальные устройства ввода/вывода сигналов, контроллеры и приводы с регулируемой скоростью. Телекоммуникационные протоколы обеспечивают связь по телефонным линиям. Чтобы увеличить различные действия сети управления на длинные дистанции, можно использовать коммуникационные мосты, радиосвязь и даже спутниковую связь.

Использование открытой технологии и стандартов, как промышленных, так и международных, гарантирует системе Advant OCS мощную и удобную для использования открытость. Ниже приведены примеры наиболее важных стандартов и их соответствие системе Advant OCS:

SQL - язык структурированных запросов - стандарт для получения информации из базы данных. Большая часть информации доступна при использовании стандарта SQL через программный пакет SQL* соединение с AdvaInform. Advant OCS может также иметь доступ к данным из внешних компьютеров через SQL. Это означает, что любая информация, которая доступна через SQL*Net может быть интегрирована в отображение процесса или использоваться программными средствами управления.

X Window System - протокол, обеспечивающий пользователя диалогом с прикладными программами, которые функционируют на других компьютерах в отдельном окне или в Х- терминале. В Advant OCS эта функция предоставляет оператору доступ для управления процессом из Х-терминала или доступ в принципиальные схемы с инженерной станции. Для оптимизации процесса оператор даже может получить доступ в экспертную систему, пользуясь той же системой Х-Window на станции оператора.

OSF/Motif - стандарт, определяющий, как прикладные программы должны

взаимодействовать с пользователями. В системе Advant OCS отображения и диалоги, там где возможно, основаны на стандарте OSF/Motif, Это в результате дает последовательный и удобный в использовании диалог.

DDE - динамический обмен данными - стандарт для динамического обмена данными между прикладными системами MS-Windows. Сервер DDE предоставляет доступ в базу данных процесса реального времени через DDE. Это означает динамический доступ в информацию процесса реального времени из таких пакетов программ, как Word for Windows, Excel или Paradox.

Система Advant OCS спроектирована таким образом, чтобы в памяти всегда оставался последний пользователь. Это специализированная система автоматизации, которая означает, что пользователям не обязательно быть экспертами ЭВМ. Вместо этого они могут сконцентрировать свое внимание на определении и выполнении необходимых схем управления в знакомой системе обозначений, чтобы произвести высококачественные изделия с минимальными затратами.

Интерфейс пользователя - последовательный по всему диапазону работы. Этот процесс не требует больших знаний, даже если обязанности операторов очень высоки. Всегда легче сделать правильный выбор действий, чем одно действие неправильно. Проектирование выполняется конфигурированием, а не программированием. Графически представленные функциональные блоки руководят наиболее запрашивающими задачами по управлению, а графики процесса создаются с использованием наиболее современных инструментальных средств.

Коммуникационная система - самоконфигурируемая. Это означает, что пользователь должен только физически соединить станции между собой, тогда как система сама отображает топологию сети и устанавливает необходимые пути связи через нее. Это особенно важно для больших систем и в случае расширения существующих установок.

Система Advant OCS осуществляет связь с процессом посредством различных датчиков и приводов, подсоединенных к устройствам управления процессом или блокам ввода/вывода.

Интерфейс допустим для следующих типов сигналов:

Аналоговые входы

Стандартное напряжение (0-10 V, 0 -"10 V) или ток (0-20 мА, 4-20 мА, 0-"20 мА), термометры сопротивления ТСМ, Pt100 и входы для термопар ТХА, ТХК

Аналоговые выходы

Выходы изолированного и неизолированного стандартного напряжения или тока.

Дискретные входы

Изолированные и неизолированные входы 24-60 V постоянного тока, 110-220 V переменного/постоянного тока.

Дискретные выходы

Изолированные и неизолированные выходы 24-48 В постоянного тока, 24-250 В переменного/постоянного тока, выходы транзистора, реле и симметричного триодного тиристора.

Счетчики импульсов

Изолированные, 5/12/24 В постоянного тока или " 15 мА, максимум 2,5 МГц.

Тензодатчики для электронного взвешивания, как тензодатчики ABB PRESSDOCTOR, так и датчики деформации.

Приводы с регулируемой скоростью

С постоянным и переменным током для аналогового и дискретного управления. Для позиционирования с использованием инкрементного шифратора имеется специальный блок интерфейса, вмещающий полный контур позиционирования.

Высококачественные функциональные возможности интерфейса оператора включают мощные средства для связи с пользователем, такие как:

• Представление отображений процесса, определяемого пользователем, стандартных видеограмм, отображений кривых, отчетов и различных списков;

• Эффективный диалог оператора для ручного управления;

• Управление сигналами и событиями и их отображение;

• Самодиагностика и отображение состояния системы.

Advant OCS позволяет использовать последние технологии в интерфейсе "человек-машина", предлагая самые высокие стандарты в удобочитаемости отображений и эргономики.

Станции оператора верхнего уровня поставляются с графическими дисплеями с высокой разрешающей способностью 1280*1024 элементов отображения, что вместе с возможностью организации окон на базе системы X Window и OSF/Motif, обеспечивает широкие возможности рабочих условий оператора.

Состояние процесса представляется различными типами отображений:

• Видеограммы процессов - определенные видеограммы прикладной программы, обычно разработанные пользователем. Значения и состояния объектов, таких как контроллеры PID, последовательности, измерительные точки и т.д. обычно представляются динамически. (см. примеры видеограмм процессов ).

• Обзорные и групповые видеограммы предусматривают стандартный путь представления курсорной информации о процессе. Основная компоновка стандартизирована, но пользователь сам определяет, где какие объекты показать.

• Видеограммы объектов содержат всю информацию о единичных объектах. Эти видеограммы не требуют конфигурирования, но автоматически применимы для всех объектов, определяемых в системе автоматизации. Отображения кривых соответствует традиционной записи диаграмм путем представления предшествующих накопленных данных в графической форме. Временной диапазон видеограмм кривых избираемый и колеблется от минут до нескольких лет.

• Список событий и аварийных сигналов содержат сообщения о событиях и аварийных сигналах процесса в хронологическом порядке с миллисекундной разрешающей способностью.

• Списки состояний представляют информацию о всех объектах, соответствующих условиям, установленными пользователем. Например, все заблокированные сигналы входа или все контроллеры, у которых отклонения управления находятся за установленными пределами. Динамические данные для видеограммы получают из источника при представлении видеограммы. Они постоянно обновляются до тех пор, пока не выбирается новая видеограмма.

Видеограммы могут быть представлены в качестве базовых видеограмм, охватывающих всю область экрана или в качестве перекрывающихся видеограмм, представленных в верхней части базовой видеограммы. Перекрывающиеся видеограммы - это "окна", которые можно двигать, изменять размер и закрывать.

Информационно-управляющие данные в базе данных могут интегрироваться с данными процесса в видеограммах.

Окна могут открываться на экранах операторских станций для взаимосвязи с прикладными программами в информационно-управляющей системе и инженерных станциях, а также во внешних компьютерах в сети предприятия.

Важно организовать видеограммы так, чтобы можно было быстро и легко найти необходимую информацию. По этой причине предусматривается несколько средств для выбора видеограммы, включая меню, клавиши прямого выбора, каналы связи отображений и конфигурируемые ключи выбора. Эти средства позволяют определить иерархии и пути выбора видеограмм, что более естественно сделать оператору.