Московский государственный университет технологий и управления
Кафедра "Системы управления"
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Курсовой проект
Студента ... курса факультета Управления и
информатизации
Специальность - 2102 Автоматизация
технологических процессов и производств
Форма обучения - заочная сокращенная
Шифр № ....... вариант № ...
Проверил................................................
..........................................................................
Москва 201
0СОДЕРЖАНИЕ.
Описание функциональной схемы автоматизации технологического процесса.
2 Выбор и обоснование выбора методов измерения и измерительных средств автоматизации.
Сводная спецификация средств автоматизации.
Таблица соединений.
Литература.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА,
Жидкость подаётся по трубопроводу в агрегат 1. На участке трубопровода к агрегату 1 имеется контрольная точка, где производится замер температуры позиция по чертежу 1 Универсальным аналоговым регулятором ТС56 имеющий ЖК дисплей для визуального контроля с TSCM- датчиком
В агрегате 1 производится контроль уровня жидкости позиция по чертежу 2 емкостным датчиком прибора РУС-0 расположенным по месту, сигнализационная световая арматура которого HL1 (верхний уровень) и HL2 (нижний уровень) расположена по месту. Также производится контроль температуры жидкости в агрегате 1, позиция по чертежу 4 с помощью датчика расположенного по месту (термоэлектрические преобразователи ХК типа L)) и аналого-цифрового модуля типа 6ВР04-2 расположенного по месту. Ещё' контролируется давление в данном агрегате позиция по чертежу 5 . Это осуществляется с помощью манометра типа МТИ, установленного по месту. В агрегате 1 происходит интенсивное смешивание, по средствам использования электродвигателя Ml позиция по чертежу 4, управление которым осуществляется с помощью стандартной схемы: магнитны пускатель- кнопочный пост по месту (местное управление)- сигнальная лампа по месту HL5.
В трубопроводе соединяющем агрегаты 1 и 2 производится контроль и регистрация расхода жидкости позиция по чертежу. Это осуществляется с помощью (первичного прибора) шарикового расходомера типа "Сатурн", установленного по месту и дисплея. Ещё производится замер давления позиция по чертежу 7 . Универсальный аналоговый регулятор ТС56 с промышленным датчиком давления RS. Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами
3)В агрегате2 производится контроль и управление температурой позиция по чертежу Это осуществляется с помощью датчика расположенного по месту (термоэлектрические преобразователи ХК типа L) и аналого-цифрового модуля типа 6ВР04-2.
Также в агрегате 2 производится контроль температуры позиция по чертежу 13, Универсальным аналоговым регулятором ТС56 имеющий ЖК дисплей для визуального контроля с TSCM – датчиком.
5) Далее часть жидкости поступает в агрегат 4, а часть в агрегат 3. Из агрегата2 жидкость по двум трубопроводам поступает в агрегат 4. В одном трубопроводе контролируется давление позиция по чертежу 9 манометром типа МТИ установленным по месту. А в другом расход жидкости позиция по чертежу 10, Это осуществляется с по мощью (первичного прибора) шарикового расходомера типа "Сатурн", установленного по месту и дисплея.
В агрегате 4 производится контроль и регистрация температуры жидкости позиция по чертежу 11. Универсальный аналоговый регулятор ТС56 с TSCM -датчиком Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами.
Также в агрегате 4 осуществляется контроль и регулирование давления позиция по чертежу 12. Универсальный аналоговый регулятор ТС56 с промышленным датчиком давления RS. Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами.
7) В трубопроводе соединяющем агрегат 2 и 3 контролируется температура жидкости позиция по чертежу 14. Универсальный аналоговый регулятор ТС56 с TSCM -датчиком Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами.
В трубопроводе контролируется расход жидкости позиция по чертежу 15. Это осуществляется с помощью (первичного прибора) шарикового расходомера типа "Сатурн" установленного по месту и дисплея.
8) В агрегате 3 производится контроль температуры позиция по чертежу 18. Универсальным аналоговым регулятором ТС56 имеющий ЖК дисплей для визуального контроля с TSCM - датчиком
Также в агрегате 3 контролируется уровень жидкости позиция по чертежу 216 емкостным датчиком прибора РУС-0 расположенным по месту, сигнализационная световая арматура которого HL3 (верхний уровень) и HL4 (нижний уровень) расположена по месту. В агрегате 3 происходит интенсивное смешивание, по средствам использования электродвигателя М2 позиция по чертежу. 17, управление которым осуществляется с помощью стандартной схемы: магнитный пускатель- кнопочный пост по месту (местное управление)- сигнальная лампа на щите HL6.
9) В трубопроводе на выходе из агрегата 3 контролируется расход жидкости позиция по чертежу 20. Это осуществляется с помощью (первичного прибора) шарикового расходомера типа "Сатурн", установленного по месту и дисплея. Также производится контроль температуры жидкости позиция по чертежу 19. Универсальным аналоговым регулятором ТС56 имеющий ЖК дисплей для визуального контроля с TSCM датчиком.
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ.
Для управления всем технологическим процессом выбираем контроллер фирмы SIMENS с дисплеем той же фирмы для визуального общения с технологическим процессом. Сразу же в программу закладываем возможность выбора режима работы технологических цепей (автоматический или ручной).
Для контроля температуры позиций (3-1,7-1) выбираем аналого-цифровые модули фирмы Analog Devices тип 6ВР04-2. Данные по приведённым выше температурным позициям выводятся на цифровом мониторе в виде столбцовых пиктограмм, на данный момент времени. Все аналого-цифровые модули связаны с контроллером через последовательный порт типа RS-232C.
Для контроля температуры позиций (1-1,12-1,16-1,17-1) 1 Универсальным аналоговым регулятором ТС56 имеющий ЖК дисплей для визуального контроля с TSCM - датчиком
Для контроля и регулирования температуры позиции (10-1,13-1) выбираем Универсальный аналоговый регулятор с TSCM -датчиком Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами. Аналого-цифровой модуль связан с контроллером через последовательный порт типа RS-232C.
Для контроля и сигнализации верхнего и нижнего уровня позиций (2-1,15-1) выбираем уровнемер типа РУС-0. Для выше указанных позиций выбираем диапазон измерения 1-Зм. Точность срабатывания ± 10мм, Устанавливается в комплекте с арматурой сигнальной АС-220/10. Арматура жёлтого цвета "превышение верхнего уровня", зелёная "понижение нижнего уровня".
Для контроля расхода жидкости позиции (5-1,9-1,14-1) выбираем шариковые расходомеры типа "Сатурн", первичный преобразователь выполнен с диаметром условного прохода 110мм, для измерения расхода жидкости 140м3/ч, класс 1,5. Шариковые преобразователи расхода рассчитаны на предельно допустимое рабочее давление до 64кгс/см2 (6,4 МПа). Приёмный преобразователь расходомера "Сатурн" имеет унифицированный выходной сигнал 0-5мА, выходной сигнал постоянногонапряжения 0-100мВ. Данные с шариковых расходомеров поступают на периферийное устройство контроллера, где они обрабатываются и выводятся на цифровом дисплеи в качестве, суммарной цифровой информации выходной сигнал постоянного напряжения 0-100мВ. Данные с шарикового расходомера поступают на периферийное устройство контроллера, где они обрабатываются и выводятся на цифровом дисплеи в качестве, временного графика за сутки (24 часа). Так же
в программу контроллера заложена функция, о выводе показаний по данной позиции расхода на принтер, через параллельный порт LPT1.
Для контроля давления позиций (6-1,11-1) выбираем универсальный аналоговый регулятор с промышленным датчиком давления RS. Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами
Для управления электродвигателями Ml и М2 выбираем магнитные пускатели типаПМЕ222-2 по месту, кнопочные посты типа ПКЕ122-2 по месту в комплекте с сигнальной арматурой типа АС-220/10.
Кнопочные посты типа ПКЕ-122-1 и сигнальную арматуру АС-220/10.
СВОДНАЯ СЕРТИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ.
Таблица 1
| Позиция по схеме | Контроля руемые параметры | Место установки | Наименование и характеристика приборов | Тип приборов | Кол- личес- тво | Примеча- ние |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1-1 12-1 16-1 17-1 | Температура | По месту | Универсальный аналоговый регулятор с TSCM -датчиком | ТС56 | 4 | |
| 10-1 13-1 | Температура | По месту | Универсальный аналоговый регулятор с TSCM -датчиком Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами. | ТС56 | 2 | |
| 2-1, 15-1 | Уровень. | По месту | Емкостной датчик. | ДЕ-2 | 2 | В комплекте С прибором РУС-0 Изготавливае-тся Ивано- Франковским ЗИП. |
| 2-2, 15-2 | Уровень. | По месту | Уровнемер для контроля верхнего уровня. Выполнен в защитном исполнении. Диапазон измерения 0-5 м точность срабатывания ± 10 мм. | РУС-0 | 2 | Изготавливае тся Ивано- Франковским ЗИП. |
| 3-1 7-1 | Температура | По месту | Термоэлектрический преобразователь. | XK-L | 2 | Изготавливается Рязанским ЗИП. |
| 3-3 7-3 | Температура | По месту | Аналого-цифровой преобразователь | 6ВР04 | 2 | Analog Devices. |
| 4-1, 8-1 | Давление | По месту | Манометр. Диапазонизмерения | МТИ | 2 | Московское предприятие "Манометр". |
| 5-1,5-2 9-1,9-2 14-1,14-2 18-1,18-2 | Расход | По месту | Шариковый расходомер, сечение прохзода 110мм. Диапазон измерения 0-140м3/ч, класс 1. | "Сатурн" | 4 | Изготавливается НПО "Гидро-импульс" г. Псков. |
| 6-1,6-2 11-1,11-2 | Давление | По месту | Универсальный аналоговый регулятор с промышленным датчиком давления RS. Регуляторы способны формировать аналоговый выходной сигнал, который может быть далее использован контроллерами | ТС65 | 2 | |
| 3 17 | Управление | По месту | Электродвигатель | Серии 4А | 2 | Изготавливает Харьковский завод электрических аппаратов. |
| 19-2 20-2 | Управление | По месту | Электромагнитный пускатель, выполненный в защитном исполнении | ПМЕ222-2 | 2 | Изготавливается Московским заводом Эл. Аппаратов |
| 19-1 20-1 | Управление | По месту | Кнопочный пост | ГОСЕ122-2 | 2 | Изготавливается Московским заводом Эл. Аппаратов |
| 21 | Верхний уровень | По месту, HL1, HL3 | Сигнальная арматура | АС-220/10 | 2 | Сигнальный колпачок жёлтого цвета |
| 22 | Нижний уровень | По месту, HL2, HL4 | Сигнальная арматура | АС-220/10 | 2 | Сигнальный колпачок зелёного цвета |
| 23 | -top: 1px solid #000001; border-bottom: 1px solid #000001; border-left: 1px solid #000001; border-right: 1px solid #000001; padding: 0in;">Работа электродвигателя | По месту, HL5, HL6 | Сигнальная арматура | АС-220/10 | 2 | Сигнальный колпачок красного цвета |
| 24 | Общий контроль | На пульте | Дисплей | SEVENS | 1 | |
| 25 | Общее управление | В пульте | Контроллер | SMENS | 1 |
СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДОК
Таблица 2
| Обозначение | Соединения | Данные провода | |
| L1-L3 | Bвод/QF1 | ПВ1 1x10мм2 | |
| L11-L31 | QF1/KM1/KK1 | ПВ1 1x6мм2 | |
| L12-L32 | КК1/М1 | ПВ11x6мм2 | |
| L1-L3 | Bвод/QF2 | ПВ1 1x10мм2 | |
| L13-L33 | QF2/KM2/KK2 | ПВ1 1x6мм2 | |
| L3 | SF2/Пpuбopы | ПВ11x1,5 мм2 | |
| L1 | SF1 /Цепь управления | ПВ1 1x1,5 мм2 | |
| N | XT3,HL1-HL6. KK1-KK2 | ПВ11x1,5 мм2 | |
| 1 | SB1.1,SB1.2 KM1 | ПВ1 1x1,5 мм2 | |
| 2 | SB2.1, SB2.2 KM2 | ПВ11x1,5 мм2 | |
| 3 | HL1-HL6 | ПВ11x1.5мм2 | |
Автоматизированные системы управления технологическими процессами обеспечивают повышение эффективности производства за счёт повышения производительности труда, увеличения объёма производства, улучшения качества выпускаемой продукции, рационального использования основных фондов, материалов и сырья и уменьшения числа работающих на предприятии. Внедрение СУ отличается от обычных работ по внедрению новой техники тем, что оно позволяет перевести производственный процесс на качественно новую ступень развития, характеризуемую более высокой организацией (упорядоченностью) производства .
Качественное улучшение организации производства обусловлено
значительным увеличением объёма обрабатываемой в СУ информации, резким увеличением скорости её обработки и применением для выработки управляющих решений более сложных методов и алгоритмов, чем те, которые использовали до внедрения АСУТП.
Технико-экономическими предпосылками создания АСУ ТП являются прежде всего рост масштабов производства, увеличение единичной мощности оборудования, усложнение производственных процессов, использование форсированных режимов (повышенные давления, температуры, скорости реакций), появление установок и целых производств, функционирующих в критических режимах, усиление и усложнение связей между отдельными звеньями технологического процесса.
Задача управления технологическими процессами возникла одновременно с появлением материального производства, т. е. процессов целенаправленного преобразования материи или энергии.
По мере усложнения производства требовалось более развитое и точное управление. В таких условиях ограниченность способностей человека, невозможность "на глаз" и "на ощупь" проконтролировать процесс производства были серьезным препятствием для дальнейшего развития. Поэтому первыми помощниками человека стали различные контрольно- измерительные устройства.
На заре автоматизации человек вел технологический процесс, находясь возле местных контрольно-измерительных приборов, установленных непосредственно на оборудовании и работающих в прямом контакте с материальными потоками. Эти средства давали ему возможность более точно и, главное, объективно оценивать работу технологического объекта и, следовательно, улучшать его использование.
Важным техническим достижением явилось создание измерительных, регулирующих и исполнительных устройств с внешним источником энергии, в том числе исполнительных механизмов с пневматическим и электрическим приводом. Это позволило организовать посты контроля и дистанционного управления и широко применить автоматические регуляторы.
С освоением контрольно-измерительных и управляющих устройств с унифицированным выходным сигналом появилась возможность объединять местные посты в центральные щиты управления. Были разработаны и стали широко применяться так называемые мнемосхемы, на которых в изображение технологической схемы объекта встраивались приборы сигнализации и индикации. Применение мнемосхем значительно улучшило условия работы оператора.
С введением унифицированных измерительных и управляющих сигналов, передаваемых на расстояние, переработка информации была территориально отделена от технологического процесса.
Она сконцентрировалась в центральном пункте управления, где были установлены соответствующие приборы: регуляторы, датчики, ключи управления, самописцы и т. д. Этих средств длительное время было вполне достаточно для выполнения алгоритмов контроля и управления, предлагаемых теорией и удовлетворяющих запросам практики.
Управление процессом в целом оставалось за оператором: ему трудно осуществить правильное автоматическое взаимодействие большого числа регуляторов, обеспечивающих раздельное регулирование параметрами в каждом контуре (участке) процесса, т.е. создать взаимосвязанную систему автоматического управления процессом как единым целым.
По-прежнему оператор должен был принимать решения по управлению относящиеся к взаимодействию многих контуров. Для этого он по показаниям измерительных приборов интуитивно производил необходимые оценки и вычисления, принимал решения и осуществлял управляющие воздействия.
В таких условиях и возникла проблема автоматизации собственно управления, т. е. процесса принятия решений, которая потребовала привлечения современных математических методов и новых технических средств. В результате появились автоматизированные системы управления,
т. е. развитые человеко-машинные системы, реализующие такой автоматизированный процесс сбора и переработки информации, который необходим для принятия решений по управлению объектом (процессом, производством) в целом.
При этом роль человека в любой АСУ весьма существенна: так как ряд ответственных задач принятия решений в силу их сложности, многогранности и не изученности не поддается формализации, их выполнение не может быть полностью автоматизировано и остается за человеком.
Средства вычислительной техники стали не только разгружать человека от выполнения рутинной нетворческой работы, связанной с большим числом простых операций по обработке крупных массивов информации, но и оказывать ему помощь в выполнении творческих задач.
По мере повышения степени автоматизации принятия решений, необходимых для управления отдельными технологическими аппаратами и участками, последние теряют значение самостоятельных объектов управления и сливаются во все более крупные производственные комплексы.
Появились мощные централизованные системы управления, в которых с помощью ЭВМ концентрируются контроль и управление большим числом агрегатов.
Понятно, что в такой системе оператор-технолог как звено, принимающее наиболее ответственные решения по управлению всем объектом в целом, играет исключительно важную роль.
Основным инструментом для решения современных проблем управления материальным производством служат так называемые АСУ, в которых центральная, главенствующая роль и творческие способности человека сочетаются с широким применением современных математических методов и средств автоматизации, включая вычислительную технику.
Современные автоматизированные системы управления техническими процессами требуют значительного количества и разнообразия средств измерений, обеспечивающих выработку сигналов измерительной информации в форме, удобной для дистанционной передачи, сбора, дальнейшего преобразования, обработки и передачи.
Эффективность производства и качество выпускаемой продукции зависят от достоверности и своевременности полученной информации о ходе технологического процесса. Не менее важна роль контроля в деле обеспечения безопасности ряда производств, таких, для которых характерным является недопустимость внештатных ситуаций, а также наличие установок и агрегатов высокой и сверхвысокой единичной мощности.
Наличие разнообразных средств измерений требует правильного их выбора для определенных целей. Все более применение ЭВМ для решения информационных задач АСУТП и для расчета технико-экономических показателей работы оборудования предопределяет применение таких методов и средств измерений, которые в конкретных условиях эксплуатации обеспечили бы необходимую точность.
Дальнейшее развитие научных исследований и техническая модернизация производства ставят новые задачи перед техникой технологических измерений.
2. Описание технологического процесса.
В паро-конденсатном отделе (ПКС) бумагоделательной машины происходит управление процессом сушки бумаги.
Существуют два вида целлюлозы САЦ лиственная , САЦ хвойная и бумажный брак.
Во время процесса происходит перемещение целлюлозы из бассейнов по технологической цепочке, на выходе со всех бассейнов происходит регулирование концентрации по заданию. Поддержание уровней а бассейнах происходит в автоматическом режиме.
САЦ лиственная.
САЦ лиственная поступает в приемный бассейн ( 1 ), в него подается тальк для связывания смолы. Из приемного бассейна масса с регулируемым расходом поступает на дисковые мельницы (МД) для размола. После размола массы она поступает в бассейн размолотой целлюлозы ( 2 ) ,на выходе с бассейна с регулируемым расходом целлюлоза подается в композиционный бассейн ( 3 ) .
САЦ хвойная.
САЦ хвойная поступает в буферные бассейны №1 ( 4 ) и №2 ( 5 ) , масса из буферных бассейнов поступает в приемный бассейн хвойной целлюлозы ( 6 ).
Из приемного бассейна масса поступает на дисковые мельницы ( МД ) после размола масса находится в бассейне размолотой целлюлозы ( 7 ) и с заданным расходом подается в композиционный бассейн ( 3 ).
Бумажный брак.
Бумажный брак от гидроразбивателей поступает в бассейн сухого брака ( 8 ) из этого бассейна брак поступает на дисковые мельницы (МД) и вибрационные сортировки ( СВ ).
После масса поступает в бассейн отсортированного брака ( 9 ) и подается через макулатурный пресс ( МП ) и сгуститель ( СГ ) в бассейн размолотого и сгущенного брака ( 10 ).
Бумажный брак из бассейна размолотого и сгущенного брака ( 10 ) с заданным расходом подается в композиционный бассейн ( 3 ).
В композиционный бассейн ( 3 ) в зависимости от сорта выпускаемой бумаги поступает разное соотношение этих 3 компонентов.
Из композиционного бассейна ( 3 ) масса с заданным расходом подается в машинный бассейн .
АСУТП пароконденсатного отдела предназначена для решения задач контроля и автоматизированного управления работой основного технологического и вспомогательного оборудования отдела , расчет технико - экономических показателей.
АСУТП пароконденсатным отделом создается для увеличения объемов производства продукции, повышения качества продукции, улучшения условий труда обслуживающего персонала, совершенствования управления.
С вводом АСУТП в эксплуатацию обеспечивается бесщитовое управление пароконденсатным отделом из общей диспетчерской.
Информационные функции
-Выдача информации в виде документов за смену, сутки, накоплением за месяц; на текущий момент времени по запросу и в заданные моменты времени;
-Определение технико-экономических показателей;
-Выдача указаний по обслуживанию;
-Отображение информации на цветном графическом дисплее;
-Выдача информации по состоянию работы технологического оборудования;
Составление отчетной документации;
-Контроль и сигнализация о нарушении допустимых уровней , давлений, температур, и т.д.
-Выдача трендов;
-Ввод лабораторных данных.
Управляющие функции.
Пароконденсатный отдел.
-Поддержание уровней в водоотделителях и баке конденсата.
-Регулирование давления пара на сушильные группы.
-Управление закачкой химикатов .
-Управление запорной регулирующей арматурой.
-Регулирование перепада давления.
Вспомогательные функции.
-Программно-логический контроль информации(система блокировок).
-Тестовый контроль технических средств и программного обеспечения системы.
Основные требования к АСУТП.
Исполнение системы должно обеспечить безотказный контроль и управление объектом .
Источники питания системы должны обеспечить функционирование
модулей при прерывании общего питания не менее 15 минут.
3. Математическое обеспечение системы должно быть доступно для ввода дополнительных задач и настройки элементов системы .
4. Интегрированная система управления .
Большинство технологических процессов в целлюлозно-бумажной промышленности - сложные многосвязные объекты управления, имеющие неблагоприятные динамические характеристики. Большая длина аппаратов при малой скорости движения материала в них определяет транспортное запаздывание, исчесляемое часами, значительный запас материала подлежащего обработке ,инерционность, противоточность движения фаз сильную взаимосвязь параметров.
Во множестве случаев обеспечить управление отдельными стадиями процессов протекающих в различных зонах технологических аппаратов, используя принцип обратной связи , не представляется возможным из-за большого транспортного запаздывания и отсутствия специфических датчиков для определения качественных показателей продукции. Таким образом многие технологические процессы целлюлозно-бумажной промышленности не регулируемы, поэтому разработке математических моделей должно уделяться большое внимание. С учетом вышеизложенного при создании АСУТП целлюлозно-бумажной промышленности используется иерархический принцип, при котором на каждом уровне решаются свои, вполне определённые задачи: стабилизация отдельных параметров, управление соотношением материальных и энергетических потоков и оптимизация процессов.
На смену традиционным методам автоматизации, основанным на автоматических системах регулирования, приходят на смену автоматические системы управления технологическими процессами на базе использования новейших управляющих вычислительных машин.
Предложенная нами система СENTUM СS 3000 представляет собой интегрированную систему управления производством, используемую для управления и контроля работы установок в различных отраслях промышленности.
Система СENTUM СS 3000 является интегрированной системой управления производством для средних и крупных технологических процессов. Система имеет функциональные возможности, гибкость и надежность нашей системы СENTUM СS, и ее работа основана на использовании шины управления V- сети.
Структурная схема системы СENTUM СS 3000
4.2. Описание интегрированной системы СENTUM СS 3000
Раньше для оптимизации работы предприятия на индивидуальной основе использовались ОСS (Распределенные Системы Управления); теперь возникла потребность оптимизации работы предприятия с точки зрения Планирования Ресурсами Предприятия (ЕRР), или Системы Реализации Производства (МЕS).
Мы предлагаем в качестве человеко-машинного интерфейса (НМI) системы СENTUM СS 3000 использовать универсальные персональные компьютеры ( ПК ) , работающие под Windows 2000. Windows 2000 имеет замечательные сетевые функциональные возможности, а также стандартизованные АРI — ОРС и DDЕ для интерфейсного взаимодействия с супервизорными компьютерами — и поэтому супервизорные (наблюдающие) компьютеры могут без труда получить доступ к технологическому процессу. Кроме использования ОРС и DDЕ для связи между ПК, можно также обеспечить связь с машинами, работающими под UNIХ, и так далее.
В производственной среде назрела необходимость синхронизировать работу системы управления технологическим процессом с подсистемами, включая системы Автоматизации Предприятия (FА) и Программируемые Логические Контроллеры (РLС), осуществляющими составление пакетов программ, управление фондами (основным капиталом) и т.д.
Последние несколько лет продолжают активно развиваться компьютерные технологии и сетевые технологии, что приводит к быстрому устареванию существующих аппаратных средств человеко-машинных интерфейсов (НМI).
Управление системой СENTUM СS 3000 будет осуществляться мышкой, как обычное программное приложение Windows. Рабочая среда - специальные управляющие экраны, рабочая и операторская клавиатура – имеют сходство с Распределенной Системой Управления (DСS).
Появилась возможность использовать специализированные функции операторской клавиатуры и сенсорного экрана, аналогично обычным Распределенным Системам Управления (DСS), и управлять системой с помощью мышки аналогично обычному офисному ПК.
Также мы предусмотрели использование системой высоконадежных «парных и запасных» контроллеров с двойным резервированием. Использовать можно стандартные станции управления, обрабатывающие большое количество точек Входа / Выхода (В/В), и компактные станции управления с В/В, которые распределяются по технологическому процессу и могут обрабатывать высокоскоростную связь с подсистемами.
Прямые входные сигналы от термометра сопротивления (RТD) и термопары будут поддерживать компактные модули В/В.
Представленная нами система будет осуществлять основное ПИД управление и управление последовательностью, а также периодическое управление и функции управления технологическим процессом.
4.3 Конфигурация системы
В конфигурацию системы входят следующие элементы ;
Станция Оператора (НIS)
Станция Оператора (HIS) в основном используется для управления и контроля - она выводит на дисплей переменные процесса, управляющие параметры, и сигнализации, которые необходимы пользователям для быстрой оценки рабочего состояния установки. Станция оператора также включает в себя открытые интерфейсы, позволяющие супервизорному компьютеру получить доступ к данным тренда, сообщениям и данным процесса.
Станция Оператора (НIS) консольного типа
Разработаны два типа станций оператора консольного типа: с закрытыми дисплеями, которые появляются обычным образом, и с открытыми дисплеями.
Станция Оператора (HIS) настольного типа
Работа этой станции основывается на использовании универсального компьютера.
Станция Управления Участком (FСS)
Станция Управления Участком (FСS) управляет технологическим процессом.
В данной системе существует два типа станций, удовлетворяющих различным требованиям. Для подключения Программируемых Логических Контроллеров (РLС) и Блоков Сбора Данных возможно использование коммуникационных интерфейсов.
Стандартная Станция Управления Участком (LFCS и КFСS)
Станция LFСS , используется для соединения управляющих блоков FСS и модулей В/В шину RIO, станция КFСS используется для тех же соединений шину ЕSВ и шину ЕR.
Для нашей системы в которой используется большое количество данных В/В ,подходит станция LFCS .
Станция КFСS подходит для высокоскоростного управления.
Станция Управления Участком компактного типа (SFСS)
Обычно контроллер устанавливается в непосредственной близости от оборудования или технологического процесса, которым он управляет, и идеально подходит для осуществления связи с подсистемами.
Проектировочный ПК (ENG)
Этот персональный Компьютер (ПК) с функциями проектирования используется для генерирования системы СENTUM СS 3000 и осуществляет управление техобслуживанием.
Проектировочный персональный компьютер и компьютер на Станции Оператора может быть тем же самым, что и на Станции Оператора (НIS).
Имея на одном ПК функции управления и контроля Станцией Оператора (НIS), можно для организации простой и эффективной среды проектирования использовать функции проверки (моделирование станции управления).
Преобразователь шины (ВСV)
Это преобразователь осуществляет подключение системной шины V сети к другому домену системы СENTUM СS 300 или к существующей системе СENTUM СS 3000 .
Блок межсетевой связи (СGW)
Блок осуществляет подключение системной шины V сети к шине Еthегnet
(к супервизорной компьютерной системе или персональному компьютеру).
С помощью сетевой функции CGW и с использованием назначенной телефонной линии можно также подключить в различных местах две V сети системы СENTUM СS 3000 .