Файл: Техническое задание 8 1Основные задачи и цели создания асу тп 8.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 185

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание

Введение

1 Техническое задание

Требования к техническому обеспечению

Требования к метрологическому обеспечению

2. Основная часть

2.2 Выбор архитектуры АС

Функциональная схема автоматизации

Выбор средств реализации ТП

Назначение прибора ОВЕН ТРМ 138

Рисунок 1 – Измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ 138

Автоматический преобразователь интерфейсов RS-232/RS-485 О ВЕН АС3-М

Рисунок 2 – Автоматический преобразователь интерфейсов RS-232/RS- 485 ОВЕН АС3-М

Выбор датчиков давления

Рисунок 4 – Датчик давления ОВЕН ПД100 (слева) и ПД200 (справа)

Выбор датчика положения конечных выключателей ворот Для того чтобы контролировать положение ворот будем использоват ь бесконтактные индуктивные датчики.Индуктивные бесконтактные датчики наиболее эффективно использ овать в качестве конечных выключателей в автоматических линиях, станках и т.п., так как они срабатывают только на металлы и не чувствительны к ост альным материалам. Это увеличивает их защищенность от помех; например, введение в зону чувствительности выключателя рук оператора, эмульсии, в оды, смазки и т.д. не приведет к ложному срабатыванию. В дан но м проекте б уд ем испол ьз овать датчики «О ве н» серии В Б2.30М.65.15.1.1.К (рисунок 5). Рисунок 5 – Индуктивные датчики «Овен» Основные технические характеристики датчика ВБ2.30М.65.15.1.1.К, приведены в таблице 6.Таблица 6 – Технические характеристики датчика ВБ2.30М.65.15.1.1.К

Рисунок 6 – Датчик (сигнализатор) угарного газа ОВЕН ДЗ-1-СО

Рисунок 7 – Датчик (сигнализатор) метана ОВЕН ДЗ-1-СН4

Рисунок 8 – Клапан электромагнитный фланцевый серии ВН

Рисунок 9 – Преобразователь частоты ПЧВ3

Рисунок 10 – Функциональная схема системы поддержания температу ры в печи

Рисунок 11 – Модель в Simulink

Рисунок 12 – График переходного процесса САР

Рисунок 13 – Кнопки переключения экранов


Специализируемое ПО должно решать задачи выполнения нестандартн ых функций соответствующего уровня АС (специальные алгоритмы управле ния, расчеты и др.).
    1. Требования к математическому обеспечению


Математическое обеспечение Системы должно решать задачи, переч исленные в данном ТЗ функций, а также выполнять операции: конфигуриро вание, программирование, управление базами данных и документирование.

Требуемые алгоритмы управления, регулирования и защиты, вывода информации, сигнализации и архивирования данных обеспечивается прогр аммным обеспечением АСУТП.
    1. Требования к информационному обеспечению


Информационная поддержка АСУТП состоит из следующих категор ий данных:

    • значения технологических переменных в текущий момент, посту пающие в систему в результате снятия показаний с датчиков и начальной о бработки информации;

    • усреднѐнные или сглаженные значения переменных в течение о пределенных периодов времени;

    • настройки алгоритмов, управления, информации привязки прогр аммного обеспечения к конкретному объекту,

С локальных элементов сети должен быть обеспечен доступ к данны м. Для этого в рамках распределенной системы создается база данных. Лок альными элементами является:

    • Периферийные микропроцессорные устройства – подсистемы у правления или контроллеры,

    • Многофункциональные операторские станции - рабочие места т ехнологического персонала,

Для работы с большим объемом разноплановой информации и для с оздания соответствующих моделей взаимосвязи
с системой, необходимо стр

уктурировать и создать иерархическую организацию информационного обе спечения системы.

2. Основная часть


2.1. Описание технологического процесса Функциональная схема обжиговой печи приведена в Приложении Б.

Трубы , предназначенные для обжига, укладываются на вагонетки.

Для того чтобы избежать нежелательной деформации обжигаемых изделий, их укладывают на вагонетки высотой не более одного метра.

Во время процесса обжига вагонетки через определенные промежутк и времени, непрерывно, друг за другом, перемещаются в туннельной печи. В течение этого времени происходит равномерный прогрев труб за сче т нагретого воздуха, потом выполняется непосредственный обжиг изделий, а в завершающей стадии осуществляется постепенное охлаждение обжигае мой продукции, находящейся в вагонетках. На протяжении всех стадий обр аботки труб, при помощи термопар, контролируется температура в каждой зоне туннельной печи. При еѐ падении ниже допустимой нормы, на соо тветствующую горелку подаѐтся больше топлива, а также увеличивается п одача воздуха на горение.

Воздух в печи поступает по рециркуляционным каналам, так называе мым воздуховодам, которые расположены вдоль туннельной печи, а также н агревается и охлаждается с помощью вентиляторов и дымососов. Такие воз духоводы в полной мере обеспечивают подачу прогретого воздуха в зону п рогрева и зону обжига туннельной печи. А при помощи вентиляторов холод ный воздух попадает в зону охлаждения. Излишки воздуха и продукты гор ения отсасываются посредством дымососов в сушильные камеры.

В Приложении Б содержит таблицу состава (перечня) входных/выход
ных сигналов (управляющих, измерительных, командных и сигнальных).

2.2 Выбор архитектуры АС



В основе разработки архитектуры пользовательского интерфейса про екта АС лежит понятие ее профиля. Набор стандартов, ориентированных на выполнение конкретной задачи называется профилем. Главными целями и спользования профилей являются:

  • снижение трудоемкости проектов АС;

  • повышение качества оборудования АС;

  • обеспечение расширяемости (масштабируемости) АС по набору прикладных функций;

  • обеспечение возможности функциональной интеграции задач и нформационных систем.

Концептуальная модель архитектуры OSE/RM предусматривает раз биение ПО на три уровня:

  • внешняя среда;

  • платформа сервисов;

  • прикладное ПО.




йсы.

Уровни связываются (взаимодействуют) между собой через интерфе Внешней средой АС является полевой уровень АС.

2.3. Разработка структурной схемы АС


Объектом управления является туннельная печь для обжига кирпича. Во всех зонах печи осуществляется замер температуры, а в трубопроводах – давление газа и воздуха для горелок. Исполнительными устройствами явл яются электромагнитные клапаны и электроприводы.

Специфика каждой конкретной системы управления определяется и спользуемой на каждом уровне программно-аппаратной платформой. Треху ровневая структура АС приведена в Приложении А

Нижний (полевой) уровень иерархии управления, предназначенный д ля получения информации о работе объекта управления и осуществления у правляющих воздействий на объект, включает в себя:

    • датчики технологических параметров;

    • регулирующие органы с исполнительными механизмами;

    • электропривода;

    • электромагнитные клапана.

Средний (контроллерный) уровень иерархии управления, включает в себя комплектные шкафы автоматики (КША) контроля и управления (КША КУ) на базе
современных микропроцессорных контроллеров.

Верхний (информационно-вычислительный) уровень иерархии управ ления представляет из себя автоматизированное рабочее место (АРМ) опера тора, реализованное на базе SCADA-системы..

Обобщенная структура управления АС приведена в Приложении Б.

На средний уровень управления локального контроллера (ПЛК) пос тупает информация с датчиков полевого уровня. Локальный контроллер в ыполняет следующие функции:

  • сбор, первичную обработку и хранение информации о состоянии оборудования и параметрах технологического процесса;

  • автоматическое логическое управление и регулирование;

  • исполнение команд с пункта управления;

  • обмен информацией с пунктами управления.

Информация от локального контроллера отправляется в сеть диспетч ерского пункта через коммуникационный контроллер верхнего уровня, кот орый реализует следующие функции:

  • сбор данных с локальных контроллеров;

  • синхронизация работы подсистем;

  • обработка данных, включая масштабирование;

  • поддержание единого времени в системе;

  • организация архивов по выбранным параметрам;

  • обмен информацией между локальными контроллерами и верхн им уровнем.

ДП содержит несколько станций управления, представляющих собой АРМ диспетчера/оператора. Также там установлен сервер базы данных. Ком пьютерные мониторы диспетчера предназначены для вывода хода техноло гического процесса и оперативного управления.

Все инструменты для управления оборудованием объединены между собой каналами связи. При более низких уровнях контроллер осуществляет взаимодействие с датчиками и исполнительными устройствами. На базе инт