4 Распределенные маломасштабные системы управления dcs Small Scale

В целом превосходят большинство сетевых комплексов контроллеров по мощности и гибкости системы, а следовательно по объему и сложности выполняемых функций. Отличается от предшествующего класса тем, что имеет развитую многоуровневую структуру: нижний уровень может выполнять связь контроллера и рабочей станции компактно расположенного технологического узла, а верхний уровень поддерживать взаимодействие нескольких узлов друг с другом и с рабочей станцией диспетчера всего автоматизированного участка производства. Такие системы используются для автоматизации отдельных средних и крупных агрегатов предприятий непрерывных отраслей промышленности, а так же цехов и участков дискретных производств и цехов и заводов черной и цветной металлургии.

5 Полномасштабные распределенные системы управления dcs Full Scale

Наиболее мощный по возможностям и охвату производства класс контроллерных средств практически не имеющих границ по выполняемым на производстве функциям. Ни по объему автоматизируемого объекта. Очень часто такие системы используют для автоматизации промышленной деятельности целого крупного предприятия

Особенности:

- развитая многоуровневая структура предусматривающая выделение трех уровне: информационного , системного и полевого

- клиент –серверный режим работы

- выход на корпоративную сеть предприятия, системы управления бизнес процессами. Интернет, а так же на уровень интеллектуальных приборов.

- широкий модельный ряд применяемых контроллеров

- широкий диапазон рабочих станций

- мощное современное ПО

Языки программирования контроллеров

Используется 5 языков МЭК 61131-3 2 текстовых, 3 графических.

CoDeSys среда для программирования.

Текстовые

IL Instruction List

ST Structured Text

Графические

SFC Sequential Function Chart последовательных функциональных схем

FBD Function Block Diagram функциональных блоковых диаграмм

LD Ladder Diagram релейных диаграмм

Можно использовать их комбинации.

По своим возможностям все 5 языков полностью равнозначны, но каждый из них оптимально подходит под какой-либо вид деятельности.

Instruction List представляет из себя модификацию языкаAssembler. Каждая инструкция начинается с новой строки и содержит оператор. И в зависимости от типа операции один или более операндов, разделенных запятыми. Можно применять метки (ставятся перед операндом и заканчиваются двоеточием). Можно вставлять комментарии (должны быть последними элементами в строке).

Structured Text представляет из себя модификацию языка высоко уровня Pascal. Может использовать условные операторы и циклы. (If Then Else; While Do).

Sequential Function Chart позволяет описать хронологическую последовательность различных действий в программе: для этого действия связываются с шагами (этапами), а последовательность работы определяется условием переходов между шагами. Существует два вида шагов: 1 Шаг простого типа (упрощенный), который может включать единственное действие, 2 МЭК-шаг (стандартный) связан с произвольным числом действий и логических переменных. Действие может содержать инструкцию на любом из пяти языков. В шаг можно добавить входное и выходное действие.

Function Block Diagram работает с последовательностью цепей, в каждой из которых содержится логическое или арифметическое выражение, вызов функционального блока, переход или инструкцию возврата.

Ladder Diagram реализует структуры электрических цепей, слева и справа схема на языке LD ограничена вертикальными линиями (шинами питания) между ними расположены цепи образованные контактами и обмотками реле по аналогии с обычными электронными цепями. Слева любая цепь начинается набором контактов, которые посылают слева направо состояние ON/OFF соответствующее логическим значениям истина/ложь. Каждому контакту соответствует логическая переменная, если переменная имеет значение истина, то состояние передается через контакт. Контакты могут быть соединены последовательно, параллельно, а также могут быть инвертируемы. В правой части схемы может находиться любое количество обмоток (реле), которые могут соединятся только параллельно. Очень часто в LD встраивают диаграммы FBD.

CFC непрерывных функциональных схем, представляет из себя модификацию FBD. В отличии от FBD не использует цепи, но дает возможность свободно размещать компоненты и соединения, что позволяет создавать обратные связи.

Адаптер сети АС-2

Адаптер интерфейса предназначен для преобразования сигналов приборов «токовая петля» в сигналя интерфейса RS-232. Применяется для подключения к последовательному порту COM ПК до 8 многоканальных приборов.

Особенности: подключение от 1 до 8 приборов к 1 порту ПК; преобразование сигнала интерфейса RS-232 в «токовую петлю» и обратно; наличие встроенного источника питания; гальваническая развязка.

Блок коммутации БКМ предназначен для совместного использования с приборами имеющими на выходе транзисторные ключи, служат для коммутации внешних силовых сигналов до 7А 220В 50Гц. 8 каналов коммутации

Измеритель двухканальный 2ТРМ0.

2 входа для измерения температуры или другой физической величины с помощью датчиков. Термопреобразователи сопротивления, термопары, датчики с унифицированным выходным сигналом (входы ориентированы на один тип датчика). Преобразование сигнала датчика (масштабирование, фильтрация, коррекция). Вычисление разности двух измеряемых величин. Индикация текущих значений и разности. Сохранение заданных параметров при отключении питания. Программирование. Защита параметров от несанкционированного изменения

Программируемый измеритель-регулятор МПР51

Регулятор температуры и влажности по времени. Особенности: измерение 3х параметров (температура камеры (сухой термометр), температура влажного термометра, температура продукта); вычисление 2х дополнительных параметров (разность температур (камеры и продукта), влажности психрометрическим методом). 2 ПИД регулятора для поддержания любых 2х из 5 перечисленных величин; 4 выходных реле для подключения внешних устройств до 4 А; регулирование по заданной пользователем программе; дополнительное реле для сигнализации (авария и окончание выполнения программы). 8 транзисторных ключей для управления дополнительным оборудованием до 200мА. Автонастройка ПИД регуляторов. Имеются уровни защиты настроек прибора регистрация контролируемых параметров на ПК через адаптер сети АС-2.

Стадии этапа создания АСУ ТП

ГОСТ 34.601-90 8 стадий каждая из которых состоит из этапов.

I формирование требований к автоматической системе.

1 Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС.

2 Формирование требований пользователя к АС.

3 Оформление отчета о выполненной работе и заявке на разработку АС.

II Разработка концепции АС.

1 Изучение объекта.

2 Проведение необходимых научно-исследовательских работ.

3 Разработка вариантов концепции АС удовлетворяющих требованиям пользователя.

4 Оформление отчета о выполненной работе.

III Техническое задание.

1 Разработка и утверждение технического задания на создание автоматизированной системы.

IV Эскизный проект.

1 .Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям.

2 Разработка документации на АС и ее части.

V Технический проект.

1 Разработка проектных решений по системе и ее частям.

2 Разработка документации на АС и ее части.

3 Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку.

4 Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.

VI Рабочая документация.

1 Разработка рабочей документации на систему и ее части.

2 Разработка или адаптация программ.

VII Ввод в действие

1 Подготовка объекта автоматизации в вводу АС в действие.

2 Подготовка персонала.

3 Комплектация АС поставляемыми изделиями.

4 Строительно-монтажные работы.

5 Пуско-наладочные работы.

6 Проведение предварительных испытаний.

7 Проведение опытной эксплуатации.

8 Проведение приемочных испытаний.

VIII Сопровождение АС.

1 Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами.

2 Послегарантийное обслуживание.

Стадии и этапы, выполняемые организациями, устанавливаются в договорах и техническом задании на основе этого стандарта. Допускается исключить стадию эскизный проект и отдельные этапы работ на всех стадиях. Объединять 5 и 6 стадию Технический проект и рабочую документацию в одну стадию технорабочий проект в зависимости от специфики создаваемой АС и условий ее создания допускается выполнять отдельные этапы работ до завершения предшествующих стадий, параллельное во времени выполнение работ, включение новых этапов работ.

Изучение САУ ТП в составе интегральной системы.

П ланирование ресурсов предприятия АСУП

Управление процессом производства

S CADA АСУ ТП

Уровень управления

До недавнего времени 2 подсистемы АСУП и АСУ ТП развивались обособленно и независимо друг от друга. Здесь уровень управления процессом производства отнесен к АСУП. Однако, в реальной жизни он пересекается и с АСУ ТП.

Общие свойства подсистем: рассматриваемые подсистемы являются распределенными, протоколы локальных сетей и протоколы интернет позволяют интегрировать информационные и управляющие потоки в узлах каждой подсистемы. Объединение узлов возможно: как в режиме равный с равным, так и в режиме клиент-сервер. Определились с категорией программных средств используемых в системах АСУП и АСУТП. В АСУП категория зависит от степени интеграции системы: 1 локальные системы (1С), малые интегрированные системы (галактика, парус), средние интегрированные системы (JD Edwards, Renaissances), крупные интегрирование системы (SAP/R3, BAAN, Oracle). Основным типом ПО в АСУТП являются SCADA системы решающие следующие задачи: визуализация ТП, Сбор данных по протоколам DDE, OPC и частнофирмленным протоколам поддержка языка SQL.

В подсистемах АСУТП принципиально важной является работа в реальном времени, негарантированное время реакции на событие в технологическом процессе не допустимо. Различные каналы обмена/протокола характеризуются соответствующими приоритетами, которые зависят от степени ответственности выполняемых задач.

Способы интеграции АСУП и АСУТП.

1 Использование баз данных. В том числе в качестве буфера между различными подсистемами обеспечивает оперативный обмен данными между ними.

2 Применение класса продуктов главным назначением, которых является импортирование объектов из одной подсистемы и экспортирование их в другую подсистему visual flow.

7б 1в Понятие открытой системы Особенности открытых систем

Система является открытой, если для нее определены и описаны используемые форматы данных и процедурный интерфейс, что позволяет подключить к ней внешние независимо разработанные компоненты. Адаптировать пакет под конкретные нужды с минимальными затратами. Современная автоматизация работает в основном со СКАДА системами и вопрос их открытости решается различными способами 1 Разработка собственных программных модулей. Реализуется за счет доступных спецификаций, системных вызовов, реализующих различные системные сервисы. 2 За счет драйверов ввода-вывода большинство СКАДА систем предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода-вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня. Сами драйверы разрабатываются с использованием стандартных языков программирования. встраиваемые ActiveX объекты. Объекты ActiveX объекты в основе которых лежит модель составных объектов MicrosoftCOM. эта технология определяет общую схему взаимодействия компонентов программного обеспечения в среде windows и предоставляет стандартную инфраструктуру позволяющую объектам обмениваться данными и функциями между прикладными программами 4 Разработки третьих фирм. Многие компании занимаются разработкой драйверов ActiveX объектов и другого ПО для СКАДА систем, что в итоге расширяет область применения непрофессиональными программистами. Для реализации выше указанных технологий разработаны специальные библиотеки и инструментальные системы.