Контроль температуры пара на входе в регенеративные подогреватели

· DDE-сервер (имеет 16 и 32 битные реализации);

· пакетные реализации DDE протокола - FastDDE для продуктов линии Wonderware и AdvancedDDE для Rockwell линии;

· SuiteLink сервер, реализующий механизм обмена по SuiteLink протоколу, используемому компонентами пакета FactorySuite (Wonderware);

· OPC-сервер, поддерживающий интерфейс, определенный OPC- спецификацией.

· Для организации взаимодействия с контроллерами могут быть использованы следующие аппаратные средства:

· COM - порты. В этом случае контроллер или объединенные сетью контроллеры подключаются по протоколам RS-232, RS-422, RS-485.

· Сетевые платы. Использование такой аппаратной поддержки возможно, если соответствующие контроллеры снабжены интерфейсным выходом на Ethernet.

· Вставные платы. В этом случае протокол взаимодействия определяется платой и может быть уникальным. В настоящее время предлагаются реализации в стандартах ISA, PCI, CompactPCI.

Прикладные протоколы, используемые для организации взаимодействия с контроллерами, оставлены за границей этой книги.

3.3 Функции и структура автоматизированной системы управления технологическими процессами по уровням

Автоматизированные системы управления технологическими процессами представляют собой человеко-машинные системы управления, обеспечивающие сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с критерием качества функционирования, и реализацию управляющих воздействий на технологический объект, оператор при этом выполняет только анализ полученных управлений и их реализацию.

Объектом управления в АСУТП является технологическое оборудование, агрегаты, установки, отдельные производства - участки, цеха. Основные потоки информации характеризуются:

· выходные переменные, например, по которым определяется качество готовых изделий и продуктов или определяется экономичность, производительность и др.;

· управляемые переменные, которые изменяются соответствующими исполнительными механизмами и т.п.;

· не измеряемые и неуправляемые переменные, к которым относятся характеристики сырья, отказ оборудования, износ инструмента и др.

Все функции АСУ ТП подразделяются на информационные, управляющие и вспомогательные.

Содержанием информационных функций является сбор, обработка и представление информации для последующей обработки. Таким образом, к информационным функциям относят централизованный контроль и измерение технологических переменных, косвенное измерение, вычисление параметров процесса, формирование и выдача текущих и обобщающих технологических и экономических показателей оперативному персоналу, подготовка и передача информации в смежные системы управления, оценка и проверка состояния оборудования.

Управляющими функциями АСУ ТП являются: регулирование технологических переменных, логическое управление операциями или аппаратами, программное логическое управление группой оборудования, оптимальное управление установившимися или переходными режимами, а также отдельными стадиями процесса, адаптивное управление объектом в целом и др.

Вспомогательные функции АСУ ТП заключаются в обеспечении контроля за состоянием функционирования технических и программных средств.

АСУ ТП как компонент ИАСУ предназначен для целенаправленного ведения технологических процессов и обеспечения смежных и вышестоящих систем управления оперативной и достоверной технико-экономической информацией.

В качестве средств автоматизации большинства технологических процессов используют программно-технические комплексы (ПТК), представляющие собой совокупность микропроцессорных средств автоматизации, дисплейных пультов оператора, серверов различного назначения, промышленных сетей, которые связывают компоненты АСУ ТП, а также программного обеспечения контроллеров и дисплейных пультов оператора.

Для всех ПТК характерным является наличие таких функциональных элементов как промышленные сети; программируемые логические контроллеры или котроллеры на базе РС, интеллектуальные устройства связи с объектом; рабочие станции и серверы различного назначения; прикладное программное обеспечение.

Структура ПТК определяется сетевыми возможностями (контроллеры, пульты операторов, удаленность блоков ввода-вывода), гибкость и разнообразие зависит от числа имеющихся сетевых уровней, возможных технологий на каждом уровне сети (шина, звезда, кольцо), параметров сети каждого уровня (типы кабелей, допустимые расстояния, максимальное количество узлов, скорость передачи информации, методы доступа компонентов к сети).

Наиболее простой является структура ПТК, в которой все функциональные возможности системы разделены на два уровня: первый - контроллеры, второй - пульт оператора (рабочая станция или промышленный компьютер).

Контроллеры (К) выполняют сбор информации от датчиков, установленных на объекте управления, проводят предварительную обработку сигналов (масштабирование, фильтрацию), реализацию алгоритмов управления и формирование управляющих сигналов на исполнительные механизмы объекта управления; передачу и прием информации из промышленной сети.

Пульт оператора (ПУ) формирует сетевые запросы к контроллерам нижнего уровня, получает от них оперативную информацию о ходе технологического процесса, отображает на экране монитора ход технологического процесса в удобном для оператора виде, осуществляет долговременное хранение динамической информации о ходе процесса (архив), производит коррекцию необходимых параметров алгоритмов управления и уставок регуляторов в контроллерах нижнего уровня.

Конфигурация ИАСУ

Значительная удаленность узлов учета друг от друга и от диспетчерского пункта и наличие источников сильных электромагнитных помех накладывает ограничение на конфигурацию информационной сети и типы используемых контроллеров. В этом случае наиболее целесообразной является организация сети представленная на рисунке 4.

Требования к программе обслуживания сети контроллеров. Ввиду значительной удаленности некоторых подающих трубопроводов от соответствующих им обратных, и, вследствие этого, обслуживания соответствующих трубопроводов разными контроллерами, расчет разности “(тепловая энергия по подающему трубопроводу) - (тепловая энергия по обратному трубопроводу)” должен производиться программой персонального компьютера диспетчерского пункта.

Это подразумевает то, что стандартная программа поставщика контроллеров должна поддерживать работу по сети и обеспечить выполнение элементарных арифметических операций с вычисленными контроллерами значениями.

Это также позволит, в случае отсутствия возможности произвести контроллером соответствующие арифметические операции (количество подающих или обратных трубопроводов в одном контуре более одного), предоставлять информацию в наиболее наглядном виде.

3.4 Функции и структура автоматизированной системы управления предприятием

Одной из основных компонент интегрированных автоматизированных систем управления являются автоматизированные системы управления предприятием (АСУП).

Промышленное предприятие представляет собой сложную динамическую систему. Внедрение на предприятиях новейших достижений науки и техники значительно расширяет масштабы производства, оно усложняется и укрупняется, в нем происходит глубокая дифференциация и специализация.

На предприятиях концентрируются огромные материальные и финансовые ресурсы, расширяются и углубляются производственные связи, требуется непрерывное совершенствование организации и управления производством. В огромной степени увеличивается объем используемой для управления информации, возникает необходимость сокращения сроков ее переработки и использования, повышаются требования к планированию производства, к принимаемым решениям по управлению, которые должны быть научно обоснованными, современными и точными.

Целью научного управления предприятием является обеспечение такого руководства развитием производства предприятия, при котором достигается наилучшее выполнение задач общества с точки зрения удовлетворения его потребностей и характера использования ресурсов. Реализация процессов управления осуществляется в результате разработки, внедрения, непрерывного развития и совершенствования системы управления предприятием.

Автоматизированная система управления предприятием представляет собой систему управления, основанную на применении вычислительной техники и экономико-математических методов для решения основных задач управления производственной деятельностью предприятия.

Эффективное управление современным предприятием представляет собой довольно нетривиальную задачу, учитывая многообразие используемых ресурсов и высокую скорость изменения операционного окружения.

Необходимым условием эффективного построения систем управления производством является соответствие функций системы управления функциям производственной системы, так как система управления существует не сама по себе, не для себя, а для эффективного функционирования производственной системы.

Функции - это интегрированный результат функционирования составляющих предприятия производственной системы и системы управления. В свою очередь, и производственная система, и система управления выполняют функции, которые являются интегрированным результатом осуществления функций составляющих их подсистем. А каждая подсистема производственной системы или системы управления выполняет функции, являющиеся интегрированным результатом функционирования образующих ее элементов. Таким образом, производственная функция - это результат проявления свойств, функционирование всех подсистем и элементов производственной системы, направленной на изготовление готовой продукции. Функция управления - интегрированный результат проявления свойств, функционирования всех подсистем и элементов системы управления, направленный на выработку управленческого решения.

Система управления производством включает подсистему общего линейного руководства, целевые, основные и вспомогательные подсистемы.

Подсистема общего линейного руководства обеспечивает управление производством посредством выполнения конкретных функций на основе реализации принципов единоначалия в управлении и координации деятельности целевых, основных и вспомогательных подсистем управления на каждом уровне управления.

Основные подсистемы управления обеспечивают выполнение конкретных функций управления для достижения всех основных целей деятельности предприятия.

Вспомогательные подсистемы управления осуществляют конкретные функции управления, направленные на обеспечение обслуживания выполнения конкретных функций подсистемы общего линейного руководства, основных и целевых подсистем для достижения всех основных целей деятельности предприятия.

При функционировании всех подсистем управления выполняются общие функции управленческого цикла: планирование, организация, координация и регулирование, активизация и стимулирование, контроль, учет, анализ.

В общем случае в состав ПТК АСУП в виде пользовательских и инструментальных станции, вычислительных микро-ЭВМ, систем передачи данных, периферийного оборудования и пр. входят технические средства:

· представления информации и общения пользователя с ПТК;

· информационно-вычислительной системы;

· создания и ведения информационной базы и архива;

· инструментальной системы для создания, контроля и подстройки
прикладных программ АСУП и технической эксплуатации ПТК;

· сетевого обмена информацией:

- межсистемного (общестанционный уровень АСУП локальные АСУ подразделений, общестанционный уровень АСУТП, разрабатываемой вновь ИАСУ, международные информационные сети);

- внутри локальных АСУ структурных подразделений.

В зависимости от сложности конкретного объекта управления АСУП ТЭС, определяемого техническим заданием, общестанционный уровень и уровень локальных АСУ структурных подразделений могут реализовываться с помощью общих или различных технических средств с использованием соответственно архитектуры одноранговой или «клиент-сервер»

Отличие АСУ ТП от АСУ П состоит в функциях управления, связанных с непрерывностью технологических процессов во времени и прекращением процесса выработки продукции при непоступлении сырья в промышленные установки. В связи с этим основная исходная информация в АСУ ТП поступает в виде непрерывных сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков) физических величин, расположенных на объекте, в то время как в АСУП наряду с укрупненными и усредненными показателями технологического процесса основной исходной информацией служит документ. В результате управление технологическим процессом в АСУ ТП может осуществляться без участия человека с помощью локальных (местных) АСР или через специально выделенный контур управления с ЭВМ, в то время как в АСУ производством или предприятием в контур управления непременно включается лицо, принимающее решение (ЛПР).

4 ПРИМЕНЕНИЕ SCADA СИСТЕМ ДЛЯ ИАСУ

SCADA обеспечивает выполнение информационных и управляющих функций АСУ ТП, таких как:

· Контроль технологических параметров

· Обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений параметров от установленных границ

· Управление регуляторами и дискретными исполнительными механизмами непосредственно с персонального компьютера

· Выполнение функций автоматического регулирования и дистанционного управления.

· Блокировки и защиты

· Контроль и регистрация срабатывания блокировок и защит

· Ручной ввод данных

· Архивирование предыстории параметров

· Формирование и выдача данных персоналу

· Формирование и печать печатных документов

· Выполнение вычислительных задач

· Самодиагностика технических и программных средств

· Оперативная настройка

· Конфигурация программного обеспечения

· Передача данных в другие системы

· Прием данных из других систем.

Применяемая SCADA система, такая, что не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня (контроллеров), так как предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода/вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня, что дает большие возможности для разработчика ИАСУ в части выбора технических средств автоматизации.

4.2 Основные структурные компоненты ПО SCADA

Основные структурные компоненты ПО SCADA КРУГ-2000 показаны на рисунке 5.

Главными функциями Среды разработки являются следующие:

· Конфигурирование создаваемой системы

· Создание и верификация базы данных реального времени

· Разработка графического интерфейса Пользователя (графической БД)

· Программирование и отладка программ Пользователя

· Выбор и настройка алгоритмов управления

· Имитация работы созданной системы контроля и управления.

· Главные компоненты среды разработки:

· Генератор базы данных (ГБД)

· Генератор динамики (ГД)

· Интегрированная среда разработки программ Пользователя КРУГОЛ.

Генератор базы данных

Окно генератора базы данных с среде SCADA КРУГ-2000 представлен на рисунке 6.

а) Генератор базы данных (в дальнейшем по тексту генератор) предназначен для создания и внесения изменений в базу данных систем реального времени при построении АСУ ТП на базе SCADA КРУГ-2000 (в дальнейшем по тексту Системы КРУГ-2000).

б) К основным функциям генератора относятся:

· Описание всех типов переменных, используемых и участвующих в Вашей АСУ ТП.

· Описание параметров самописцев и их перьев.

· Описание списков переменных для связи с другими системами через Файл-обмен™.

· Описание типов устройств связи с объектом (УСО) и конфигурации каналов связи с УСО.

· Описание абонентов, входящих в программно-технический комплекс, построенный на базе Системы КРУГ-2000 (далее по тексту ПТК).

· Описание адаптеров связи абонентов ПТК.

· Создание и редактирование словарей единиц измерений, логических состояний.

· Создание индивидуальных таблиц линеаризации по параметрам.

· Создание таблиц линеаризации для УСО.

· Конфигурация функций печати, принтеров и печатных документов.

· Администрирование функций доступа персонала к системе.

Страницы: 1, 2, 3